綜述
如果有人問你宇宙是怎么來的？相信大部分人都會說出宇宙大爆炸這個答案，這是科學(xué)界公認(rèn)的宇宙起源方式。
但是，你有沒有想過，大爆炸之前，宇宙是什么樣子的？大爆炸之后，宇宙又會怎么樣？這些問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，而是一個循環(huán)中的一個階段。這個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，一個體積無限小，密度和溫度無限高的奇點突然急劇膨脹，之后經(jīng)過漫長演化，形成了如今我們看到的豐富多彩的世界。
這個理論最早是由比利時神父和物理學(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論的啟發(fā)。
后來，美國物理學(xué)家伽莫夫進(jìn)一步完善了這個理論，并預(yù)言了在大爆炸之后會留下一種遍布整個宇宙的微弱輻射，這就是宇宙微波背景輻射（CMB）。
這個預(yù)言在1964年被美國貝爾實驗室的天文學(xué)家威爾遜和彭韋茲意外地發(fā)現(xiàn)并證實。除了CMB之外，大爆炸理論還有其他的觀測證據(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
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，但是也一直存在很多其它說法，比如永恒膨脹論、回歸論、平行宇宙假說等等。
然而一個叫羅杰·彭羅斯的科學(xué)家提出過一個新的理論，他覺得宇宙不是只有一個開始和一個結(jié)束，而是一直在重復(fù)著一個過程。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。
彭羅斯提出的說法，叫做共形循環(huán)宇宙學(xué)。他認(rèn)為我們的宇宙是無數(shù)個連續(xù)宇宙的一部分，每個宇宙都有一個開始和一個結(jié)束，但是每個結(jié)束又會變成下一個開始。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)一個宇宙結(jié)束的時候，整個宇宙就會歸于寂靜，就像夜晚萬物蟄伏一樣。但是這個時候，另一個宇宙已經(jīng)在準(zhǔn)備開始了，就像早晨，所有生命都要開始新的活動。當(dāng)這個新的宇宙開始爆炸的時候，就會把上一個宇宙的結(jié)束變成自己的開始。但就像我們每天早上醒來的時候，會把昨天晚上做過的夢記住一些一樣，新的宇宙也會留有舊宇宙的痕跡。
彭羅斯也提出了一些證據(jù)，來支持他的說法。比如為什么熵是從低到高的，而宇宙膨脹的過程也是越來越快的。
通過觀測手段，也能在宇宙微波背景輻射中，發(fā)現(xiàn)一些特別的同心圓，這些圓圈是上一個宇宙留下來的痕跡。
在這些圓圈里面有一些特別亮的點，這些點是上一個宇宙里面最大最強(qiáng)最黑的洞消失之前發(fā)出來的光。他把這些點叫做“霍金點”，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法。有些人覺得他說得太復(fù)雜太難懂了，有些人覺得他說得太奇怪太不可思議了，有些人覺得他說得太隨意太沒有根據(jù)了。他們都提出了自己的問題和意見，讓彭羅斯去回答和解釋。
彭羅斯提出了一個新穎而大膽的關(guān)于宇宙起源和演化的說法，他試圖用一個無限循環(huán)重復(fù)的模型來解釋我們所處的宇宙，并給出了一些可能的證據(jù)。
這個說法無疑是對我們對宇宙本質(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證，還有待于未來更多的研究和觀測。
羅杰·彭羅斯
羅杰·彭羅斯是一個有著驚人天賦和創(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。他有三個兄弟姐妹，他們都是各自領(lǐng)域的專家。彭羅斯從小就對數(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，他是一位計算機(jī)科學(xué)的先驅(qū)，也帶領(lǐng)彭羅斯認(rèn)識如艾倫·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)方面的問題，但他也對物理感興趣，尤其是相對論和量子力學(xué)。他經(jīng)常參加一些物理討論會，與其他年輕的物理天才交流思想，也因此認(rèn)識了斯蒂芬·霍金。
1964年，在美國德克薩斯州奧斯汀工作時，彭羅斯開始對宇宙起源和演化感興趣。當(dāng)時，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有被證實。
彭羅斯決定用數(shù)學(xué)來解決這個問題，他用愛因斯坦的廣義相對論來研究引力坍縮的過程，他發(fā)現(xiàn)，在一些非常普遍的條件下，引力坍縮會導(dǎo)致一個奇點的形成，這個奇點就是黑洞的核心。他把這個結(jié)果寫成了一篇論文，發(fā)表在《物理評論快報》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。同時繼續(xù)研究黑洞和奇點的性質(zhì)，與斯蒂芬·霍金合作，證明了奇點定理。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。
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。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，他對獲獎感到驚訝和高興，并希望能夠激勵更多年輕人對科學(xué)感興趣。
結(jié)語
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)點和缺點，都有一些觀測證據(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的真理，而是科學(xué)家們根據(jù)現(xiàn)有的知識和數(shù)據(jù)提出的最合理的解釋。
科學(xué)是一個不斷進(jìn)步和更新的過程，隨著新的發(fā)現(xiàn)和技術(shù)的出現(xiàn)，我們對宇宙的認(rèn)識也會不斷改變和完善。也許有一天，我們會找到一個更好的理論，來解釋宇宙的本質(zhì)和意義。
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