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《三体》中的物理知识:引力波与多元宇宙

时间:2015-09-02 | 来源:北京日报 | 阅读:161

话题: 三体

我们也许永远无法弄清宇宙在发生暴涨前的状态,但我们应该会知道宇宙的宿命,到底是一直膨胀下去,还是有一天会减速刹车,或者……发生大撕裂。

宇宙死去之后及之外

为了避免这个未来,只有把不同文明制造的大量小宇宙中的物质归还给大宇宙,但如果这样做,小宇宙中将无法生存,小宇宙中的人也只能回归大宇宙,这就是回归运动。——《三体》

暴涨宇宙论的主要预言,已经被近20年的宇宙学观测——特别是微波背景辐射的观测所证实,也许在不久的将来就会被毫无异议地证实,例如这个理论所预言的宇宙最初一刻发出的引力波被观测到(2014年3月一个美国观测小组声称观测到了),提出这个理论的古斯的成就也许将被诺贝尔物理学奖所肯定。

然而,宇宙学的终极问题之一是,宇宙暴涨的起源是什么?宇宙是唯一的吗?下面,我们从众多理论中挑选出两个介绍给大家:

轮回说

首先,我们要提到与佛教轮回相似的循环理论。佛教中的轮回说,不同的人有不同的理解,哪怕是学佛的人,解释也很不相同。佛家也有天地成败的“劫”,一劫到底有多长?有一种说法,一劫大约是四十三亿二千万年,虽然比现在的宇宙年龄短,却是一个量级的。

宇宙学家早就提出过类似佛教轮回学说的宇宙膨胀-收缩-反弹再膨胀-再收缩……的说法,这种说法给宇宙起源提供了一个理由:宇宙在大爆炸之前是另一个宇宙,在另一个宇宙之前还有一个宇宙,等等,如此前溯无穷无尽。

永恒暴涨论与多元宇宙

这是一个在过去十几年中非常流行的理论。

1983年,林德提出了一个令人非常吃惊的想法,他认为暴涨的起源几乎无所不在。他将这个模型命名为混沌暴涨论。在这个模型中,驱动暴涨是一个永远在做量子涨落的场。当这个场涨落到一些地方使得场所含的能量足够大时,暴涨就发生了。例如,即使在我们现在这个足够安静的宇宙中,这个场也无时无处不在涨落,万一它涨落出一个足够大的能量密度,那个区域就会发生暴涨,从我们这个母宇宙中产生出一个小宇宙,那个小宇宙剧烈地膨胀,很快,一个崭新的大宇宙就从我们这个母宇宙中产生了。

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