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霍金是对的!这项新的研究表明“时间”确实存在于大爆炸之前

 昵称41082923 2018-03-18

根据对广义相对论的直接解释,大爆炸并不是“一切”的开始。

一个研究团队将爱因斯坦著名的方程式以表面的价值和尽可能少的假设为前提,让我们的宇宙的时钟重新上弦,发现它不会导致一个停止点,而是会让我们经历一个不同的开始,进入一个翻转的空间。

要理解宇宙大爆炸所引起的所有争议,我们需要重新考虑一下物理学家为什么认为它可能不是一切的开始。

大约90年前,一位名叫Georges Lemaitre的比利时天文学家提出,观测到来自遥远星系的光的变化意味着宇宙正在膨胀。如果它变大了,它就会变得更小。

保持时钟的旋转——大约138亿年——我们到达了一个空间必须被限制在非常小的体积,也被称为奇点的地方。

这时,宇宙大爆炸,宇宙中所有的物质,都将在它自身之上。“密度本来是无限的,”斯蒂芬·霍金在他的演讲中曾这样解释时间的起源。

物理学家们用许多模型来描述真空的虚无。爱因斯坦的广义相对论是一个——它描述了重力,因为它与宇宙底层结构的几何关系有关。

霍金和数学家罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)提出的定理认为,广义相对论方程在无限约束的范围内的解——就像奇点内部的方程一样——是不完整的。

在日常生活中,人们常说,物理学在奇点处崩溃了,这导致了各种各样的猜测,我们可以从物理学中分辨出那些仍然有意义的东西。

霍金最近才接受了尼尔·德格拉斯·泰森(Neil deGrasse Tyson)的采访,他把大爆炸的时空维度比作南极。他说:“南极没有南方,所以在大爆炸之前什么都没有。”

但其他物理学家认为,宇宙大爆炸之外还有别的东西。有人提议,在另一边有一个镜像宇宙,在那里时间向后移动。另一些人则支持反弹的宇宙。

物理学家Tim a . Koslowski, Flavio Mercati和David Sloan提出了一种新的模型,他们指出,在广义相对论定义的某一特定时间点上,崩溃是由性质的矛盾引起的。

这个定理没有暗示的是我们观察到的宇宙是如何在一开始就到达那个点的。

从整个奇点问题的角度出发,研究人员重新解释了现有的缩小空间模型,将时空图与其中的“物质”区分开来。

牛津大学的物理学家斯隆说:“所有的问题都是不相关的,当计算出数量的行为时,就决定了宇宙是如何从内部出现的。”

本质上,这是对大爆炸的描述,在这里,物理学仍然是完整的,它的作用是重新定位。

而不是奇点,这个团队称这为“Janus点”,以罗马天主的两张脸命名。

随着时间的推移,构成宇宙的物质的相对位置和尺度实际上会变成二维的薄煎饼。通过Janus点,煎饼又变成了3D,只有背对背。

在物理术语中这意味着什么很难说,但研究人员认为它可能对粒子物理学中的对称性产生深远的影响,甚至可能产生一个主要基于反物质的宇宙。

虽然翻转宇宙的概念是旧的新闻,但以这种特殊的方式处理奇点问题的方法是新颖的。

斯隆说:“我们没有引入新的原则,也没有对爱因斯坦的广义相对论做任何修改——只是对物体的解释。”

毫无疑问,这场辩论将会在未来很流行。谁知道呢?也许在镜中的宇宙中也有类似的争论发生在Janus点的另一边。

这项研究发表在物理快报上。

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