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科學家發現宇宙輪迴的證據

【大紀元2010年12月07日訊】(大紀元記者劉菲編譯報導)時間起源之前發生了甚麼事,這可能會被認為是一個形而上學的問題。但至少有一個物理學家認為,這個問題一點也不抽像。牛津大學的羅傑‧彭羅斯(Roger Penrose)博士相信,宇宙大爆炸並非是一切的開始,它只是一系列大爆炸中最近的一次——每當宇宙變得疲勞時,就會以大爆炸來重建現實世界。彭羅斯和一位亞美尼亞同事還找到了以前的大爆炸在此次宇宙中留下的印記。

這裡所談的印記在宇宙微波背景輻射(CMB)中存在。這是一種充滿了整個宇宙的輻射。它目前仍停留在大爆炸發生後30萬年的狀況,因此保留了早期宇宙的信息。宙微波背景輻射幾乎是一致的,而其中已知的不規則處則被認為是代表了生成星系的種子。

不過,彭羅斯博士預測了另一種不規則:天空中微波背景輻射比其它地方更統一的大圓圈。這些大圓圈如果存在,它們就是史前大爆炸時期黑洞的化石遺蹟。彭羅斯最近在arXiv.org發表的論文中聲稱它們確實存在。

從前……

彭羅斯版本的宇宙和以前的理論具有明顯的區別,那就是宇宙在137億年前以類似於在所謂的虛空中誕生虛粒子的方式隨著量子波動突然冒出來。在此次量子波動消失之前,它經歷了一個迅速膨脹的過程,在10的-32次方秒時間裏擴大到10的78次方倍,然後穩定下來。自那之後,它的膨脹速率趨於平穩,也將持續到永遠。

然而彭羅斯博士認為膨脹理論很勉強,稱其為「克魯奇」(kludge,拼湊的理論),主要原因就是它是被麻省理工學院的宇宙學家艾倫‧古思(Alan Guth)想像出來解釋宇宙非凡的均勻性的:快速的膨脹會在初期形成這種均勻性,讓許多不規則處都因為被拉抻的如此之薄而看不見了。

「克魯奇」讓膨脹理論取得了成功,相關的預測都得到了驗證。但是,這並不意味著它就一定是正確的。彭羅斯博士對宇宙均勻性的解釋是,它是前世在現世遺留的尾巴而不是在宇宙之初被創造。

彭羅斯的觀點是宇宙不是產生於大爆炸而是經過一個連續的永劫循環。每一劫都是從零開始,具有高度一致性。初期,由於它的發展和物體的形成,宇宙變得不那麼統一了。當足夠長的時間過去後,所有的物質最終都會被吸進黑洞。斯蒂芬‧霍金已經證明,黑洞最終會在一陣輻射爆發中消失。這一過程會增加統一性,最終回到宇宙開始的水平。

迄今為止,彭羅斯博士的宇宙版本或多或少符合標準版本,但在這裡,他引入了大量自己的「克魯奇」,就是當宇宙變得很老很稀薄時,其中的粒子會失去其質量。

這種想法並不完全瘋狂。物理學家們的共識是:粒子始於無質量,然後從所謂的希格斯場(Higgs field)相繼獲得質量。在日內瓦建造大型強子對撞機就是為了尋找這個場。也就是說,質量不是物質不變的特性。當彭羅斯博士有一天猜測著,一個宇宙在某種過程中,其內部粒子失去了所有質量時會是甚麼樣子。無質量粒子的特點之一就是它們必須以光速傳播。 那(如愛因斯坦所示)意味著從粒子的角度來看,時間停止了,空間縮到「無」。如果宇宙中所有粒子都失去了質量,那麼宇宙在它們看來就是無限小。而無限小的宇宙就是一個將要發生大爆炸的宇宙。

非常識

眾所周知,基礎物理充滿了違反人類常識的奇思異想。即使按這個標準,彭羅斯博士的想法仍被同行們視為「古怪」。但有一點使其具有科學的可信性:它們可以做出預測。黑洞之間的碰撞在時空結構中,以引力波的形式產生球形漣漪。在彭羅斯的現實模型中,這些漣漪不會被新的宇宙大爆炸所消除。新興的宇宙微波背景輻射中的同心圓印記很可能就是大爆炸前發生的黑洞碰撞圖像,

亞美尼亞耶烈萬物理研究所的瓦赫‧古扎德亞(Vahe Gurzadyan)已經採取實際行動去尋找這些宇宙圈。古扎德亞博士分析了WMAP探測器相對於七年的數據。WMAP是美國發射的衛星,其唯一目的就是測量宇宙微波背景輻射。他也同樣分析了來自另一個宇宙微波背景輻射天文臺、位於南極洲的毫米波段氣球觀天計劃的數據。

在微波地圖上剔除了10000多個點之後,他得出彭羅斯博士的同心圓是真實存在的結論。他說他發現了12個同心圓(見圖,圖片上可見的圓環是後來畫上的,用來顯示計算機發現圓圈的位置)。

當然,這只是一個結果,而且膨脹理論的支持者也不會輕易放棄。普林斯頓大學的物理學家埃米爾‧哈吉安(Amir Hajian)就說,他很擔心因衛星在繪製某些天空時所花時間較長而引起WMAP數據失真。同時還有一個小問題就是無質量是如何產生的。

同時古思博士也聲稱,每年都有一些發表的論文指出微波背景數據和膨脹理論的矛盾之處,但沒有任何一篇能經得起時間的考驗。此外,即使循環理論能經得起考驗, 它們可能有一個不同於彭羅斯博士理論的起因。儘管如此,當一個奇異的理論做出一個奇異的預測,並且這個預測經過檢驗是正確的,科學就應該責無旁貸去研究它。因為如果彭羅斯博士和古扎德亞博士的思想是正確的,那麼很多人認為的關於宇宙的理論就是錯誤的。