暴漲宇宙論

進入上世紀80年代,前兩頁介紹的那種大爆炸模型面臨的謎團一下子就被剛出現的暴漲宇宙論解開了。“暴漲宇宙論”認為,“初期宇宙曾經發生過膨脹速度高到無法想像的超急劇膨脹”。當然,地點不同,溫度會有所不同。但是如果只考慮初期宇宙中極小的一塊區域,則可以認為這個小區域具有均勻的溫度。如此小的一塊區域,在它還來不及非均勻化的一瞬間如果就急劇膨脹為很大的宇宙的話,那么在這個宇宙中的溫度自然也就是基本均勻的。按照這種思路,那么,在現在的宇宙中觀測到來自宇宙一切方向的背景輻射所對應的溫度基本一致,也就不足為怪。

 

基本資料

進入上世紀80年代,前兩頁介紹的那種大爆炸模型面臨的謎團一下子就被剛出現的暴漲宇宙論解開了。“暴漲宇宙論”認為,“初期宇宙曾經發生過膨脹速度高到無法想像的超急劇膨脹”。
當然,地點不同,溫度會有所不同。但是如果只考慮初期宇宙中極小的一塊區域,則可以認為這個小區域具有均勻的溫度。如此小的一塊區域,在它還來不及非均勻化的一瞬間如果就急劇膨脹為很大的宇宙的話,那么在這個宇宙中的溫度自然也就是基本均勻的。按照這種思路,那么,在現在的宇宙中觀測到來自宇宙一切方向的背景輻射所對應的溫度基本一致,也就不足為怪。
宇宙初期的這種急劇膨脹就是“暴漲”。按照暴漲宇宙論,暴漲期的宇宙在10的幾十次方分之1秒的瞬間便增大了好幾十個數量級。這種暴漲的急劇程度,是暴漲結束以後宇宙繼續進行的那種膨脹的速度完全無法比擬的。就這樣,暴漲宇宙論解決了大爆炸模型遇到的這個難題。“暴漲”的想法也解決了大爆炸模型遇到的其他難題,這其中就有一個“磁單極子問題”。磁單極子是一種還沒有發現的據認為只有N極或者只有S極磁性的基本粒子。
我們知道,電有正電和負電之分,二者可以分離,但是,對於磁性,卻不能將N極和S極分離開來。一塊磁體,無論把它分割到多么小,也總是同時具有N極和S極。
然而,根據基本粒子物理學的理論,在初期宇宙應該有大量的磁單極子。可是我們知道,現在的宇宙卻不存在大量磁單極子。這也是大爆炸模型無法說明的一個問題。
但是,如果初期宇宙發生過暴漲,那么在現在的宇宙中,磁單極子的密度自然應該已經變得極其稀薄。在現在的宇宙中磁單極子的密度既然極其低,那么觀測不到磁單極子也就是十分自然的事情。
是什麼導致了宇宙急劇膨脹?還沒有找到的暴漲子
暴漲宇宙論解決了大爆炸模型解決不了的幾個難題,那么,宇宙急劇膨脹的原因是什麼?作用在物體之間的萬有引力,是能夠導致宇宙收縮的“吸引力”。宇宙發生暴漲,則必須要有抗衡萬有引力的某種“排斥力”在發揮作用才有此可能。
其實,最早提到引起宇宙膨脹所必需的斥力的人是建立廣義相對論的愛因斯坦(1879~1955)。根據廣義相對論,可以把空間看作具有像橡膠那樣的伸縮性質。
愛因斯坦把廣義相對論套用到全部宇宙,他立即就得到一個令人吃驚的結果。理論預言,宇宙在遍布各處的星系的引力的作用下,應該收縮。
但是,愛因斯坦堅持的是“宇宙是靜態的,不應該收縮”的信念,於是他在1917年提出,“空間自身具有一種斥力效應,能夠抵消物質萬有引力的那種吸引效應。”他把空間具有的這種斥力叫做“宇宙斥力”,或者叫做“宇宙常數(宇宙項)”。所以有後者名稱,是因為在廣義相對論的方程中,宇宙斥力被表示為一個常數。

 

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