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宇宙起源将被改寫?諾獎得主彭羅斯認為宇宙在循環,且已找到證據

作者:鲸探所

自古以來,人們普遍認為萬物都有始有終,而宇宙似乎是一個例外。

宇宙起源将被改寫?諾獎得主彭羅斯認為宇宙在循環,且已找到證據

多年來,人類對宇宙起源的探索從未止步,從熱炙的“宇宙大爆炸”到冷酷的“宇宙大崩潰”,各種理論屢屢被推翻再建立。

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然而,最新研究或将再次颠覆我們的認知——原來,宇宙也有“老去”的一天。

獲得諾貝爾實體學獎的科學家彭羅斯提出了颠覆性的看法:宇宙同樣有始有終,不僅如此,宇宙還在不斷循環!

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這一觀點無疑對宇宙起源理論形成了強有力的挑戰。

如果彭羅斯的理論成立,我們對宇宙起源的認知是否需要被完全改寫?

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大爆炸宇宙論的形成

20世紀初,愛因斯坦通過廣義相對論得到了一個引力場方程,讓科學家們可以計算出宇宙正在不斷膨脹中。

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後來,天文學家埃德溫·哈勃通過自制的望遠鏡觀測夜空,驚訝地發現了兩個現象:第一,我們所在的銀河系隻是無數星系中的一個,第二,這些星系正以不同速度遠離彼此。

而這也預示着一個驚人的事實——宇宙正在擴張。

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哈勃的發現震驚了當時的天文學界。

1927年,比利時天文學家喬治·勒梅特基于這一發現提出了一個開啟宇宙研究新篇章的問題:宇宙是如何開始的?

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他猜測,如果各星系正在遠離,那在遙遠的過去,它們應當距離很近,甚至聚于一點。

是以,宇宙可能起源于一個小而緻密的球體,後來發生爆炸而不斷擴張成現在的樣子,這一猜想被稱為“大爆炸理論”。

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當時喬治·勒梅特的理論遭到一些保守天文學家的強烈反對,他們認為這太過牽強,但随後幾十年間,越來越多的證據被發現,支援着宇宙起源于一場大爆炸的這個說法。

大爆炸理論認為,在137億年前,一個品質、密度和溫度都達到極緻的奇點發生了爆炸,宇宙就此誕生,科學家則通過觀測星系的遠離速度等方式計算出了大爆炸的确切時間。

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這一理論解釋了宇宙的起源,也引發了我們對爆炸這一破壞性行為與宇宙創生這一建設性事件的思考。

但是大爆炸理論并未完全被科學界接受。

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20世紀70年代,英國實體學家彭羅斯根據黑洞理論提出了新的宇宙循環論。

他認為,宇宙起源于大爆炸之前就已經存在了,它不是從無到有,而是通過某種循環而延續,這一提議為人們繼續探索宇宙起源提供了新的視角。

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探索宇宙真相的羅傑·彭羅斯

89歲高齡獲諾貝爾實體學獎的羅傑·彭羅斯,一生緻力于探索宇宙奧秘,他的貢獻既有對黑洞的研究,也有對宇宙起源的思考。

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1965年,還是學生的彭羅斯就與著名實體學家史蒂芬·霍金合作,證明了奇點的存在。

奇點生成于被重力塌縮的死去星體内部,這一發現開啟了彭羅斯對實體學研究的興趣。

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當時不少科學家對奇點持懷疑态度,但是隻有彭羅斯沒有放棄,而是通過大量計算證明了奇點的存在,為這一領域做出了開拓性貢獻。

彭羅斯是一個多面手,他對數學也有很深的造詣。

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早在1955年,彭羅斯就發明了廣義逆矩陣,這在矩陣理論中是一個重要成果。

數學和實體雖然是兩個學科,但兩者之間有着密不可分的内在聯系。

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彭羅斯正是憑借自己在數學方面的造詣,用嚴謹的邏輯思維和大量計算為實體學上的奇點理論提供了有力證據。

1969年,彭羅斯又提出了宇宙審查假說,這被認為是他科學生涯中另一個裡程碑。

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宇宙審查假說為人們認識宇宙、觀察宇宙奠定了理論基礎,涉及宇宙起源這樣宏大的命題,任何假說都難免存在争議。

除了黑洞,彭羅斯還對宇宙起源提出了自己的“循環宇宙論”。

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他認為,宇宙處在不斷循環中,每當一個宇宙衰敗,就會發生巨大爆炸,一個新宇宙從此誕生。

為了佐證這一理論,2020年他在期刊上發表論文稱,在宇宙微波背景輻射中發現了6個“霍金點”,這可能就是上一個宇宙遺留下的黑洞蒸發痕迹。

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彭羅斯的理論挑戰現有觀點,與主流的大爆炸理論迥然不同,但是他不會因成見或權威影響自己的判斷,隻相信事實和資料。

正因如此,哪怕理論看似荒誕不經,隻要有科學依據,彭羅斯也會一探究竟。

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宇宙是否會無限循環?

在傳統觀點裡,我們的宇宙起源于138億年前的一次大爆炸,從一點突然膨脹開來。

而在彭羅斯這裡,宇宙處于一個永不止息的起起伏伏、循環往複的過程中。

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根據他的理論,宇宙經曆一個又一個的循環,每個循環都包含兩個階段:第一個階段是膨脹,宇宙随着時間不斷擴張,當擴張達到極限,第二個階段伴随而來,宇宙開始收縮,所有星系向中心坍塌,被壓縮成一個無比微小的奇點。

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在奇點處,會出現極端高溫高密的狀态,引發下一個循環的大爆炸和新一輪的膨脹,如此不息,周而複始。

彭羅斯的理論雖然與主流觀點格格不入,但他找到了一些佐證,最關鍵的證據來自對宇宙微波背景輻射圖的研究。

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在輻射圖上,彭羅斯發現了30多個漩渦狀的“霍金點”。這些點被認為是前一個宇宙循環結束後,黑洞蒸發殘留下的痕迹。

它們的存在證明,我們身處的宇宙也可能僅僅是無數循環中的一個階段。

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當然了,彭羅斯的理論也遭到質疑,批評者認為,他的證據不足以推翻廣為接受的大爆炸模型。

而彭羅斯則堅信,人類目前的科學認知還遠未可解宇宙的奧秘,他的理論為我們打開了新的視窗。

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這個理論為人類提供了新的思考,傳統觀念裡,一切都會走向死亡和終結,而在循環宇宙觀裡,死亡隻是新的生命誕生的開端,我們的宇宙雖然終将走向終結,但在它結束之時,一個全新的宇宙将會出現。

從宏觀上看,宇宙是永恒的。

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再說了,這個理論為研究宇宙起源提供了新的方向,人類目前對上一個宇宙知之甚少,而如果我們的宇宙确實處在一個循環序列中,那麼研究前一宇宙遺留下來的痕迹将成為一個重要課題,這可能會開啟人類對宇宙奧秘的新一輪探索。

當然了,彭羅斯的理論還有待進一步證明,僅憑幾十個“霍金點”還不足以完全推翻主流理論。我們需要更多證據,比如對引力波和微波背景輻射的進一步觀測等。

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作為一種挑戰主流理論的新生事物,共形循環宇宙學說還任重而道遠,但它為我們提供了宇宙可能存在的另外一種形态,引發我們對世界的思考,這已經具有重大意義。

彭羅斯是一個執着的理論實體學家,他希望自己的理論能引起更多關注。

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在他看來,科學探索需要大量的想象力,而非固步自封,他相信,在不遠的将來,關于宇宙起源的争論會水落石出,一個讓各方信服的答案會出現。

無論結果如何,彭羅斯推動了人類對宇宙奧秘的探索,他以一個理論實體學家的夢想積極探索未知領域,這種精神本身就是可貴的。

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宇宙奧秘仍在繼續揭開,讓我們一起期待新的發現吧!

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