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不敢相信:宇宙竟是从虚空中诞生

2015-6-23不详佚名
旅行地足够遥远,你将会回到你最初出发的地方;最后一种,宇宙也可以表现为负曲率,此时宇宙在几何特征上的表现就像一个马鞍。那么究竟哪一种才符合实际情况?

有一种方法可以找到答案。或许你还记得在你中学的数学课上,你的数学老师应该曾经告诉过你,三角形三个角的内角和等于180度。但实际上你的数学老师还遗漏了一项重要的内容,那就是这种情况只适用于平面。如果你在一个皮球的表面画一个三角形,你会发现它的三个角的内角和会大于180度。反过来,如果你在一个具有负曲率的表面,比如一个马鞍的表面画一个三角形,你会发现它的三个角的内角和将是小于180度的。

那么这样一来,要想判断宇宙是否是平坦的,我们就要测量一个巨大三角形的内角和。而这正是暴涨理论能够发挥作用的地方,它决定了宇宙微波背景辐射中相对较为温暖与较为寒冷的区域的平均大小分布。对这些区域大小的测定在2003年完成了,这样天文学家们便有了许多的三角样本可以进行测量。这项研究的结果显示,从最大的可观测尺度上来看,我们的宇宙是平坦的。

宇宙是平坦的——这一点极其重要,因为只有一个平坦的宇宙才能从“虚无”中诞生。

所有现在存在的事物——恒星,星系以及我们借以看到世界的光线,所有这一切必定源自什么地方。我们已经知道粒子可以在量子层面上从虚空之中诞生,而要想产生出宇宙中的全部恒星和行星,将需要巨大的能量才能实现。

可是宇宙本身究竟是从何处获得这么多的能量的?诡异的是,它或许根本就不需要去获取能量。这是因为宇宙中的任何物体都会产生引力,这种引力会对其周围的其他物质产生一股拉力。这种引力将会平衡掉最初用于创造物质的的能量本身。

这就有点像是一把旧式秤杆,你在一头放上重物,而在另一端放置砝码,直到两者的重量相等。而在宇宙的案例中,物质被放在了秤杆的一端,放在秤杆另一端的砝码就是引力,它必须能够平衡掉物质的重量。

物理学家们的计算显示,在一个平坦的宇宙中,物质中所蕴含的能量恰好被这些物质产生的引力所具有的能量所平衡掉。但这一点也仅仅适用于平坦宇宙的情形。如果宇宙具有曲率,那么这两者将难以相互抵消。

单一宇宙还是多重宇宙?

在宇宙的案例中,物质被放在了秤杆的一端,放在秤杆另一端的砝码就是引力,它必须能够平衡掉物质的重量

到了这一步,创建一个宇宙看起来似乎很容易了。量子力学告诉我们“虚空”是不稳定的,于是一开始从“什么都没有”到“有什么”这一步似乎是不可避免的。随后在经历暴涨过程之后,大爆炸中产生的那个微小的时空“气泡”迅速膨胀并最终成为我们今天看到的这个巨大而繁忙的宇宙。正如克劳斯所指出的那样:“根据我们所了解的物理学原理,我们的宇宙应当是从‘空无一物’之中诞生的——没有空间,没有时间,没有粒子,没有任何我们已知的东西。”

那么这一过程为何只发生了一次呢?如果可以有一个时空“气泡”从虚无之中诞生,并经历暴涨之后成为我们生活其中的宇宙,那么有没有可能这样的过程会多次发生,并且产生多个类似的宇宙呢?

对于这个问题,林德给出了一个简单但让人有些难以理解的答案。他认为宇宙正在被不断的创造出来,并且这样的过程将会永远地持续下去。

林德指出,当一个新生宇宙停止暴涨,它将仍然被一个持续暴涨的空间所包围。这个暴涨的空间中产生出更多的宇宙,而它们的周围也同样是更多持续暴涨的空间。因此一旦暴涨开始,它应当会持续不断地产生出大量的宇宙,也就是林德所谓的“永恒暴涨”。我们所在的宇宙或许只不过是一片无垠沙滩上的一颗沙粒而已。

那些宇宙可能会与我们生活的这个宇宙存在着深刻的差异。在另外一个宇宙中,空间或许有5个维度,而不是像我们宇宙中的3维,即宽度,长度和高度,那里的引力作用或许要比我们强上10倍,但也有可能弱上1000倍,甚至根本就不存在引力。那里的物质也可能是由完全不同性质的粒子所组成的。

因此完全有可能存在着许许多多形形色色的宇宙。林德表示所谓的“永恒暴涨”并非仅仅是“终极免费午餐”,它还是唯一一场你可以吃到任何一样美食的方式。

尽管直到目前为止我们仍然还未能取得确凿的证据证明其他宇宙的确存在,但这些理论本身却已经为一句话赋予了全新的含义:“感谢一无所有”。

本文来源:不详 作者:佚名

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