首页 > 时间简史 > 第20章 宇宙的起源和命运(3)

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暴胀模型的这个研讨指出:宇宙现在的状况能够从相称大量的分歧初始布局引发。这很首要,因为它表白不必非常细心地拔取我们居住的那部分宇宙地区的初始状况。

为了预言宇宙应当如何肇端,人们需求在时候开端处建立的定律。罗杰・彭罗斯和我证明的奇点定理指出,如果广义相对论的典范实际是精确的,则时候的开端是具有无穷密度和无穷时空曲率的一点,在如许的点上统统已知的科学定律都崩溃。人们能够假想存在在奇点处建立的新定律,但是在如此不守端方之处,乃至连表述如许的定律都是非常困难的,并且从察看中我们没有获得关于这些定律应是甚么模样的任何唆使。但是,奇点定理真正揭露的是,引力场变得如此之强,使量子引力效应变得非常首要:典范实际已经不能很好地描述宇宙。如许,人们必须用量子引力论去会商宇宙的极初期阶段。正如我们将会看到的,在量子力学中,凡是的科学定律有能够在任那边所都有效,包含时候开端这一点在内:不必针对奇点提出新的定律,因为在量子实际中不必存在任何奇点。

虚时候能够听起来像是科学胡想,但究竟上,它是定义得很好的数学观点。如果你取任何平常的(或“实的”)数和它本身相乘,成果是一个正数(比方2乘2是4,但-2乘-2也是这么多。)但是,存在一种特别的数(叫虚数),当它们自乘时获得负数(叫做i的数自乘时得-1,2i自乘得-4,等等)。

人们能够用上面的体例来图解实数和虚数:实数能够用一根从左至右的线来代表,中间是零点,像-1,-2等负数在左边,而像1,2等正数在右边。而虚数由册页上一根高低的线来代表,i,2i等在中点以上,而-i,-2i等在中点以下。如许,在某种意义上,虚数和凡是的实数夹一向角。

几个月以后,宾州大学的保罗・斯特恩哈特和安德鲁斯・阿伯勒希特独立地提出和林德非常类似的思惟。现在他们和林德分享以迟缓对称破缺的思惟为根本的所谓“新暴胀模型”的名誉。(旧的暴胀模型是指固斯关于构成泡泡后快速对称破缺的原始假想。)新暴胀模型是一个好的尝试,它能解释宇宙为何是这类模样。但是我和其他几小我指出,起码在它本来的情势,它预言的微波背景辐射的温度窜改要比察看到的大很多。厥后的事情还对极初期宇宙中是否存在过这类需求的相变提出思疑。我小我的定见是,现在新暴胀模型作为一个科学实际气数已尽。固然另有很多人仿佛不承认它的灭亡,还持续写文章,仿佛那实际另有生命力。1983年,林德提出了一个更好的所谓浑沌暴胀模型。这里没有相变和过冷,而代之以存在一个自旋为0的场,因为它的量子涨落,在初期宇宙的某些地区有大的场值。在那些地区中,场的能量起到宇宙常数的感化,它具有架空的引力效应,而使这些地区以暴胀的情势收缩。跟着它们收缩,它们中的场的能量渐渐地减小,直到暴胀窜改到如同热大爆炸模型中的收缩时为止。这些地区之一就成为可察看的宇宙让我们看到。这个模型具有起初暴胀模型的统统长处,但是它并不取决于令人生疑的相变,别的,它还能给出微波背景辐射温度起伏的公道幅度,这与观察相合适。

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