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科学:周期性宇宙反弹

点击量:   时间:2019-02-03 06:10:02

作者:JOHN GRIBBIN宇宙是真的创造了一个巨大的爆炸,从那以后它一直在扩展或者“爆炸”实际上是一次反弹,其中宇宙扭转了前一阶段的收缩宇宙学家认为热弹性理论排除了反弹的想法但现在两名加拿大研究人员为此注入了新的活力阿尔伯塔大学的E Sikkema和Werner以色列研究了宇宙的黑洞在收缩阶段结束时的“大危机”期间的表现他们发现,当黑洞合并时,它们会形成一种状态,很容易反弹到我们观察到的宇宙中建立黑洞与热力学之间联系的第一位物理学家是20世纪70年代剑桥大学的斯蒂芬霍金霍金表明,黑洞的表面积永远不会减少,但必须始终保持不变或变大当两个黑洞合并时,新的孔大于其每个孔的总和霍金和普林斯顿大学的同事雅各布·贝肯斯坦后来证实,黑洞的这种行为是他们称之为熵的热力学性质的量度熵只能保持不变或变大最简单的是,熵被认为是宇宙中无序的衡量标准牛津大学的罗杰彭罗斯利用黑洞熵的观点对曾经时髦的观念产生怀疑,即我们宇宙的扩张只是扩张,崩溃和反弹无限循环中的一个阶段在弹跳时,当许多黑洞合并时,熵会有很大的增加但彭罗斯指出,宇宙开始的大爆炸是高度有序的,而不是无序的换句话说,国家的熵较低但现在Sikkema和以色列表示,在反弹(或大危机)期间黑洞的合并还有比彭罗斯意识到的更多他们新洞察力的关键在于崩溃的黑洞在沉降到稳定状态时吸收一些自身的引力辐射引力波 - 时空中的涟漪 - 由爱因斯坦的引力理论预测黑洞周围的表面使其内部与外界隔绝,并被称为事件视界随着一个黑洞的形成,事件的视野就像一个肥皂泡落定这种颤动产生引力波,其中一些逃逸到外面的宇宙中,其中一些陷入洞中心的奇点,物质被压缩到无限密度通过强烈的引力场,这种下降的辐射将被转移到更高的频率或“蓝移” - 这是爱因斯坦预测的效应这意味着当它向内涌入时,它的能量将得到提升因为质量是能量的一种形式,辐射将有效地增加孔内的质量根据Sikkema和以色列的说法,一颗由太阳质量的五倍于恒星形成的黑洞最终将获得整个可观测宇宙的质量的10 57倍(Nature,vol 349,p 45)但外面的宇宙不会感受到这种质量在事件视界形成时从黑洞逃脱的最后一个引力信息仍将带有五个太阳质量物体的特征一旦地平线形成,没有其他信号可以逃脱,直到黑洞在大的紧缩中相互合并在坍缩的宇宙中,在危机前一年,星系将开始重叠在紧缩之前一个小时左右,星系的核心将开始相互作用大多数星系的核子都被认为含有大量的黑洞,随着它们开始融合,它们的“超大质量”内部开始相互作用而不是在预期的一小时左右的其余崩溃,紧缩发生在10-43秒的时间内,即所谓的普朗克时间此外,Sikkema和以色列所说的这种崩溃的性质更像是同时覆盖所有黑洞核心而不是碰撞,产生了非常平滑,有序的状态如果宇宙现在向外反弹(可能是由量子效应驱动),它将像天文学家看到我们今天的宇宙表现一样发展但是,尽管秩序在紧缩附近再生,但连续的膨胀和坍塌周期并不相同实际上,熵确实从一个周期到下一周期有所增加,因此每个扩展阶段都比之前的更大 Sikkema和以色列认为,我们宇宙的起源可能可以追溯到一个微小的“婴儿”宇宙,