作者:Saurya Das 来源:《物理快报B辑》 发布时间:2015/2/11 15:53:29
选择字号:
宇宙无始无终永恒存在

 

埃及和加拿大的科学家将量子修正项用于爱因斯坦的广义相对论中,得到一个最新模型,显示宇宙可能是永远存在着,没有起点也没有终点。对暗物质和暗能量也是一种可能的解释,同时能解决多个问题。相关论文发表在最近的《物理快报B辑》上。

根据广义相对论估计,宇宙年龄大约是138亿岁。在开始时,所有事物都存在于一个无限致密的点,称为奇点,当这一点开始扩张(即大爆炸)后,宇宙才正式开始。广义相对论的数学演算直接且不可避免地带来了大爆炸奇点,一些科学家认为这是有问题的,因为数学只能解释奇点之后发生了什么,而不能解释在奇点时或之前发生了什么。“大爆炸奇点是广义相对论最严重的问题,因为这里打破了所有物理法则。”埃及本哈大学的阿哈迈德·阿里说。

据物理学家组织网2月10日(北京时间)报道,阿里和加拿大莱斯布里奇大学的索里亚·戴斯证明了大爆炸奇点也是可以解释的。按他们的模型预测,不仅没有大爆炸奇点,也没有“大坍缩”奇点。而在广义相对论中,宇宙的一个可能命运是开始收缩,直到最后再变成一个无限致密的点。

新模型描述的宇宙充满了量子流,这种量子流由引力子(gravitons)组成。引力子是一种假设的无质量的引力介质,在量子引力理论中扮演关键角色。在宇宙学术语中,可以把量子修正看作一个宇宙常数项和一个辐射项,无需暗能量。这些项使宇宙保持了有限的大小和无限的年龄,由此做出的预测和目前对宇宙常数和宇宙密度的观察也密切相符。

研究人员强调,他们并不是特意用量子修正项去消除大爆炸奇点。他们的研究是基于理论物理学家大卫·玻姆的观点。从上世纪50年代,玻姆就在探索用量子轨迹来替代传统的测地线(曲面上两点之间的最短路径)。当时戴斯的老师、物理学家阿马尔·雷乔德哈里开发出一个方程。阿里和戴斯把“玻姆轨迹”用在了“雷乔德哈里方程”中,用量子修正的雷乔德哈里方程推导出了量子修正弗里德曼方程,在广义相对论的背景框架中描述了宇宙的膨胀和演化,其中包括了大爆炸。他们的模型避免了奇点是因为传统测地线和玻姆轨迹之间的关键不同。传统测地线最终会交叉,交叉点就是奇点,而玻姆轨迹永远不会交叉,所以方程中不会出现奇点。

虽然这还不是一个真正的量子引力理论,但模型已经包含了量子理论和广义相对论两方面的要素。阿里和戴斯希望在构建出全部量子理论后,他们的结果也能成立。(来源:科技日报 常丽君

 
 
 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。

2015/3/2 21:13:07 maiyuandaoren
奇点有无大小,若无大小就是悖论。数学基础的缺陷,正是公理化的点无大小,有一篇研究文章专讲这个,日后会在博客上贴出。
2015/2/16 12:17:09 hkcpvli
不解决数学基础方面存在的问题,在数学思想方面没有突破,什么宇宙模型都没有用,都只是一种猜想。
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
子午工程二期标志性设备启动建设 NASA公布土星最大卫星泰坦地质图
窥探海洋微生物的世界 中山大学超构表面图像显示研究获重要进展
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐