大爆炸前宇宙已存在

WFC-3

物理家學彭羅斯發表論文指「大爆炸」前宇宙已存在
(明報)2010年11月29日 星期一 05:05
【明報專訊】英國    牛津    大學著名物理學家彭羅斯（Roger Penrose）在一份備受注目的研究論文中聲稱，已找到了137億年前「宇宙大爆炸」之前宇宙就已存在的第一個證據 ，支持他的「永恆宇宙循環」理論，衝擊了主流的宇宙誕生學說。

稱首獲支持證據

大爆炸理論認為，現在宇宙的一切，都曾一度集中在一個密度近乎無限的單點中，透過大爆炸擴張開來，在此「之前」什麼也沒有，連「時間」也不存在。但英國近半世紀最知名物理學家之一的彭羅斯爵士指出，這理論存在一大弱點——它不能解釋宇宙大爆炸初始一刻為何就處於高度有序狀態（物理學稱之為低熵值low entropy狀態），而不是散亂無章地隨機擴張開來，皆因若非很多「原始設定」配搭都是如此「不多也不少」，就無法形成我們這麼複雜的宇宙。

倡宇宙循環論 爆炸誕生再死亡

彭羅斯相信真正答案是，大爆炸之前宇宙已存在，宇宙會周而復始地大爆炸誕生、死亡、再大爆炸誕生。循環宇宙的觀點認為，當一個宇宙擴張到極限，黑洞將會「蒸發」，其吞噬的所有信息都將消失，宇宙中的熵值重新reset。如此一來，一個新的低熵值宇宙又將重頭開始。

在與同僚最新撰寫的研究報告中，彭羅斯聲稱，透過對宇宙微波背景輻射    （cosmic microwave background）的最新分析，他們終於首次發現可能是大爆炸「之前」宇宙發生過的事件所遺下的痕迹。宇宙微波背景輻射被視為大爆炸的「餘燼」，是宇宙誕生初期遺留下的重要線索。根據大爆炸理論，這些微波輻射均勻分佈全宇宙，任何溫度上的輕微差異，都應該是隨機的。

但彭羅斯與同僚對宇宙深處逾萬處區域的微波輻射數據分析，發現存在一些清晰的「同心圓環」，在這些圓環區域中，微波輻射溫度的差異輻度，明顯較環外區域的更細小。這意味不同區域宇宙微波背景輻射的微細差異，並不是隨機的。

彭羅斯認為，這些圓環是超巨型黑洞碰撞的結果，碰撞產生了巨大引力衝擊波，遠遠超過了常規溫度變化的能量。但奇怪的是通過模型計算，一些圓環的形成，幾乎肯定是在宇宙大爆炸發生之前，換言之，它們就是「上世代」宇宙晚期發生的事件所遺下的痕迹。他強調，這並不是宇宙對大爆炸理論的否定，而是支持可能存在多次大爆炸。

彭羅斯的理論，惹來一些學者質疑；到底「上一代」宇宙如何由擴張到極限，變回大爆炸啟始點，也仍是一個待解之迷。彭羅斯說，歐洲宇航局現正進行的宇宙微波輻射詳細「地圖」，將可提供更多資料，驗證這套理論。

英國廣播公司    /科技日報
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C.L.Chan

我覺得彭羅斯話宇宙微波背景的譜斑中有幾個同心圓,可能有D牽強.
大家可以做個實驗,在一張紙上用筆點上幾十個小點,再用圓規在它們上隨意選一個圓心,
然後去畫不同半徑的同心圓,你會發現很多小點都排列成同心圓的圓周上.其實它們完全是隨機的.
宇宙背景輻射都很多譜斑,一定可以隨意畫上幾個心圓.

WFC-3

彭羅斯的理論，惹來一些學者質疑；到底「上一代」宇宙如何由擴張到極限，變回大爆炸啟始點，也仍是一個待解之迷。彭羅斯說，歐洲宇航局現正進行的宇宙微波輻射詳細「地圖」，將可提供更多資料，驗證這套理論。

WFC-3 發表於 2010-11-29 23:18

我也懷疑假如我們的宇宙是「上一代」宇宙演化而來,上一代的宇宙變回大霹霳後收縮成微觀尺度,上一代宇宙的引力波應該會被量子漲落(Quantum Fluctuation)洗了牌消失不見,另外我們宇宙誔生時候的暴脹(Inflation)亦會抺平這些波紋。

Andy

我對'黑洞將會「蒸發」，其吞噬的所有信息都將消失'存疑。我認為黑洞吸入的物質或會進入另一些維度亦未可知，愛因斯坦雖說時間會於奇異點終結，但卻同時說明奇異點並不存在。有入一定有出，入左去的野按邏輯應該會去左其他地方，我們應問︰'那些物質去左邊度？' 如此信息就未至於消失了。
希望聽聽你們的意見

WFC-3

Hi Andy

假如被黑洞吸入的物質進入了宇宙的其他維度,根據能量守恆定律,例如形成了一個子宇宙,子宇宙會帶走了黑洞的一部份質量,子宇宙會在另一維空間膨脹成長,從本宇宙看,這黑洞的質量應該會減少,或許這黑洞會
比霍金所預測的更快蒸發。

WFC-3

找到霍金在1988年所發表的一篇演講"Children of Blackholes"
http://www.ralentz.com/old/astro/hawking-2.html

Andy

學生不理解點解宇宙裏的維度會各自膨脹？如果假設弦論是正確的話，宇宙有11維，再假設黑洞物質進入了其他維度，而這些維度同屬一個宇宙，能量仍保存在本宇宙中。其實我不甚清楚霍金本人認為黑洞會蒸發的實際原因？

mca

回應 #7

以下節錄自香港天文學會會訊 2009 年 1 月 / 2 月 的文章《黑洞的疑惑》


......“根據霍金的理論，黑洞的引力能量可轉化成一對對的虛子 (正、反粒子)，平時一對虛子出現後，正反粒子便立即結合而湮滅，黑洞的總能量 (質量) 沒有改變，但如果其中的一粒剛巧在黑洞視界之內而另一粒在視界之外，兩者便不能結合，在視界之外的一粒帶走了黑洞付與的能量成為獨立的真粒子，最後更多真粒子在視界外產生，所有黑洞質量被抽盡 (蒸發) 了。設黑洞質量 = M kg，霍金算得黑洞的蒸發時間 T = 2.7 x 10^-24 (M^3) 年。一個十倍太陽質量的黑洞，T 大約是 2 x 10^70 年，遠遠超過宇宙的年齡，所以現在仍然健在。小於10^10 kg 的原始黑洞，T 不足三百萬年，它們早在星系定形前蒸發了。至於微黑洞，如果存在的話，其壽命將會短至微微秒以下。”

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回復 7# Andy

      假如弦論或M理論是正確的,宇宙擁有十或九個空間維度,如果時間仍保持一維話,宇宙就是一個十或十一維的時空,M理論是弦理論的廷伸,空間比弦多了一個空間維度,弦變成了一個膜世界,本宇宙或許是飄浮在十一維宇宙裏的一塊四維膜,十一維宇宙的另一邊飄浮住無數其他的膜世界,科學家指這些膜有10^500種不同的幾何結構,每一種都對應於不同的物理常數,不同種類的粒子和作用力,每個膜世展開的空間維數也可能不同,本宇宙誔生時就只展開了三維個空間維度,其餘的七維捲曲在10^-35米的普克朗長度下,不與其他三維空間同步膨脹,每個膜世有多少個展開的空間維由膜的不同幾何拓撲學結構而定,也缺定了每個膜宇宙的物理法則。

Andy

謝謝您們的資料﹗突發奇想︰點解宇宙同時有四種力﹑四維？是巧合？還是暗示膜理論是對的？
WFC-3的解釋︰'本宇宙誔生時就只展開了三維個空間維度,其餘的七維捲曲在10^-35米的普克朗長度下,不與其他三維空間同步膨脹,每個膜世有多少個展開的空間維由膜的不同幾何拓撲學結構而定,也缺定了每個膜宇宙的物理法則'