宇宙起源并非大爆炸理論？諾貝爾獎(jiǎng)得主直言：宇宙或許循環(huán)存在

來(lái)源：探秘志(ambaditextiles.com) 時(shí)間：2023年12月20日編輯：xiaohuang手機(jī)版

綜述

如果有人問(wèn)你宇宙是怎么來(lái)的？相信大部分人都會(huì)說(shuō)出宇宙大爆炸這個(gè)答案，這是科學(xué)界公認(rèn)的宇宙起源方式。

但是，你有沒(méi)有想過(guò)，大爆炸之前，宇宙是什么樣子的？大爆炸之后，宇宙又會(huì)怎么樣？這些問(wèn)題可不是那么容易回答的，甚至有些科學(xué)家認(rèn)為，大爆炸根本就不是宇宙的開始，而是一個(gè)循環(huán)中的一個(gè)階段。這個(gè)理論又是什么意思呢？

宇宙大爆炸理論

大爆炸理論是目前最廣為接受的關(guān)于宇宙起源和演化的理論之一。它認(rèn)為，我們的宇宙起源于138億年前的一次大爆炸，一個(gè)體積無(wú)限小，密度和溫度無(wú)限高的奇點(diǎn)突然急劇膨脹，之后經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)演化，形成了如今我們看到的豐富多彩的世界。

這個(gè)理論最早是由比利時(shí)神父和物理學(xué)家勒梅特在1931年提出的，他受到了哈勃定律和愛因斯坦廣義相對(duì)論的啟發(fā)。

后來(lái)，美國(guó)物理學(xué)家伽莫夫進(jìn)一步完善了這個(gè)理論，并預(yù)言了在大爆炸之后會(huì)留下一種遍布整個(gè)宇宙的微弱輻射，這就是宇宙微波背景輻射（CMB）。

這個(gè)預(yù)言在1964年被美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的天文學(xué)家威爾遜和彭韋茲意外地發(fā)現(xiàn)并證實(shí)。除了CMB之外，大爆炸理論還有其他的觀測(cè)證據(jù)，比如星系的紅移、元素豐度、暗能量等。這些證據(jù)都支持了大爆炸理論能夠解釋宇宙的很多特征和現(xiàn)象，因此被廣泛認(rèn)可。

新的宇宙循環(huán)假說(shuō)

雖然宇宙大爆炸理論一直是公認(rèn)最合理的宇宙起源假說(shuō)，但是也一直存在很多其它說(shuō)法，比如永恒膨脹論、回歸論、平行宇宙假說(shuō)等等。

然而一個(gè)叫羅杰·彭羅斯的科學(xué)家提出過(guò)一個(gè)新的理論，他覺得宇宙不是只有一個(gè)開始和一個(gè)結(jié)束，而是一直在重復(fù)著一個(gè)過(guò)程。作為知名的數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家，他和斯蒂芬·霍金一起研究過(guò)黑洞，奠定了現(xiàn)代宇宙科學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。在2020年，他還因發(fā)現(xiàn)黑洞現(xiàn)象取得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

彭羅斯提出的說(shuō)法，叫做共形循環(huán)宇宙學(xué)。他認(rèn)為我們的宇宙是無(wú)數(shù)個(gè)連續(xù)宇宙的一部分，每個(gè)宇宙都有一個(gè)開始和一個(gè)結(jié)束，但是每個(gè)結(jié)束又會(huì)變成下一個(gè)開始。就像我們每天早上起床晚上睡覺一樣，每天都是新的一天，但是又和昨天有聯(lián)系。

在彭羅斯的理論中，當(dāng)一個(gè)宇宙結(jié)束的時(shí)候，整個(gè)宇宙就會(huì)歸于寂靜，就像夜晚萬(wàn)物蟄伏一樣。但是這個(gè)時(shí)候，另一個(gè)宇宙已經(jīng)在準(zhǔn)備開始了，就像早晨，所有生命都要開始新的活動(dòng)。當(dāng)這個(gè)新的宇宙開始爆炸的時(shí)候，就會(huì)把上一個(gè)宇宙的結(jié)束變成自己的開始。但就像我們每天早上醒來(lái)的時(shí)候，會(huì)把昨天晚上做過(guò)的夢(mèng)記住一些一樣，新的宇宙也會(huì)留有舊宇宙的痕跡。

彭羅斯也提出了一些證據(jù)，來(lái)支持他的說(shuō)法。比如為什么熵是從低到高的，而宇宙膨脹的過(guò)程也是越來(lái)越快的。

通過(guò)觀測(cè)手段，也能在宇宙微波背景輻射中，發(fā)現(xiàn)一些特別的同心圓，這些圓圈是上一個(gè)宇宙留下來(lái)的痕跡。

在這些圓圈里面有一些特別亮的點(diǎn)，這些點(diǎn)是上一個(gè)宇宙里面最大最強(qiáng)最黑的洞消失之前發(fā)出來(lái)的光。他把這些點(diǎn)叫做“霍金點(diǎn)”，是為了紀(jì)念他的朋友霍金。

當(dāng)然，并不是所有人都相信彭羅斯的說(shuō)法。有些人覺得他說(shuō)得太復(fù)雜太難懂了，有些人覺得他說(shuō)得太奇怪太不可思議了，有些人覺得他說(shuō)得太隨意太沒(méi)有根據(jù)了。他們都提出了自己的問(wèn)題和意見，讓彭羅斯去回答和解釋。

彭羅斯提出了一個(gè)新穎而大膽的關(guān)于宇宙起源和演化的說(shuō)法，他試圖用一個(gè)無(wú)限循環(huán)重復(fù)的模型來(lái)解釋我們所處的宇宙，并給出了一些可能的證據(jù)。

這個(gè)說(shuō)法無(wú)疑是對(duì)我們對(duì)宇宙本質(zhì)和意義的思考和探索的一種挑戰(zhàn)和刺激，但是它是否能夠得到更多的支持和驗(yàn)證，還有待于未來(lái)更多的研究和觀測(cè)。

羅杰·彭羅斯

羅杰·彭羅斯是一個(gè)有著驚人天賦和創(chuàng)造力的數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家，他對(duì)宇宙的奧秘有著深刻的洞察力和獨(dú)特的見解。他出生于1931年8月8日，他的父親是一位著名的人類遺傳學(xué)家，他的母親是一位醫(yī)生。他有三個(gè)兄弟姐妹，他們都是各自領(lǐng)域的專家。彭羅斯從小就對(duì)數(shù)學(xué)和科學(xué)感興趣，他喜歡畫圖形和解決難題。

在大學(xué)，彭羅斯遇到了一位叫做約翰·托德的教授，他是一位計(jì)算機(jī)科學(xué)的先驅(qū)，也帶領(lǐng)彭羅斯認(rèn)識(shí)如艾倫·圖靈和詹姆斯·威爾金森等人。

1955年，彭羅斯進(jìn)入了劍橋大學(xué)圣約翰學(xué)院攻讀博士學(xué)位。主要研究代數(shù)幾何和拓?fù)鋵W(xué)方面的問(wèn)題，但他也對(duì)物理感興趣，尤其是相對(duì)論和量子力學(xué)。他經(jīng)常參加一些物理討論會(huì)，與其他年輕的物理天才交流思想，也因此認(rèn)識(shí)了斯蒂芬·霍金。

1964年，在美國(guó)德克薩斯州奧斯汀工作時(shí)，彭羅斯開始對(duì)宇宙起源和演化感興趣。當(dāng)時(shí)，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的天體，叫做類星體，它們看起來(lái)非常明亮，非常遙遠(yuǎn)，非常小。有些人認(rèn)為，它們可能是由黑洞引起的，但是黑洞的存在還沒(méi)有被證實(shí)。

彭羅斯決定用數(shù)學(xué)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，他用愛因斯坦的廣義相對(duì)論來(lái)研究引力坍縮的過(guò)程，他發(fā)現(xiàn)，在一些非常普遍的條件下，引力坍縮會(huì)導(dǎo)致一個(gè)奇點(diǎn)的形成，這個(gè)奇點(diǎn)就是黑洞的核心。他把這個(gè)結(jié)果寫成了一篇論文，發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上，這篇論文被認(rèn)為是現(xiàn)代宇宙論的奠基之作。

之后，彭羅斯回到了英國(guó)任倫敦大學(xué)伯克貝克學(xué)院的應(yīng)用數(shù)學(xué)教授。同時(shí)繼續(xù)研究黑洞和奇點(diǎn)的性質(zhì)，與斯蒂芬·霍金合作，證明了奇點(diǎn)定理。1973年，彭羅斯轉(zhuǎn)到了牛津大學(xué)擔(dān)任數(shù)學(xué)教授。他在牛津期間，提出了共形循環(huán)宇宙假說(shuō)。

1994年，彭羅斯被伊麗莎白二世封為爵士。2020年10月6日，彭羅斯因發(fā)現(xiàn)黑洞現(xiàn)象而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他與萊因哈德·根澤爾和安德里亞·格茲共享這一榮譽(yù)。彭羅斯表示，他對(duì)獲獎(jiǎng)感到驚訝和高興，并希望能夠激勵(lì)更多年輕人對(duì)科學(xué)感興趣。

結(jié)語(yǔ)

大爆炸理論和共形循環(huán)宇宙學(xué)，這兩種理論都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，都有一些觀測(cè)證據(jù)和理論推導(dǎo)支持或反駁。

但是，我們也要記住，這些理論都不是絕對(duì)的真理，而是科學(xué)家們根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)和數(shù)據(jù)提出的最合理的解釋。

科學(xué)是一個(gè)不斷進(jìn)步和更新的過(guò)程，隨著新的發(fā)現(xiàn)和技術(shù)的出現(xiàn)，我們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)也會(huì)不斷改變和完善。也許有一天，我們會(huì)找到一個(gè)更好的理論，來(lái)解釋宇宙的本質(zhì)和意義。