雖然這是因果律上無可挑剔的答案,但我相信沒有人對這個答案滿意,就像亞當斯的泛維種族對宇宙第二強大的計算機冥想的不滿用了750萬年計算,宇宙、生命和壹切的答案都是“42”。
現在,隨著羅傑·彭羅斯獲得2020年諾貝爾物理學獎,他的* * *循環宇宙論再次曝光。根據這個理論,人們終於可以回答宇宙以前是什麽樣子了。89歲的垂危老人彭羅斯再次向人們推薦這壹理論,並斬釘截鐵地預言在宇宙微波背景上發現的6個霍金斑就是這壹理論的最好證明。
宇宙必定起源於壹個奇點,這是彭羅斯和霍金在20世紀60年代證明的。這被稱為奇點定理。之後大爆炸和暴脹理論逐漸占據科學界主流。如今,它已經廣為人知,幾乎成為宇宙起源的唯壹解釋。但是大爆炸之前的宇宙是什麽樣子,就像答案“42”壹樣,讓大家極度不爽。難道我們真的沒有權利去調查宇宙背著我們做了什麽嗎?
彭羅斯不相信。他用* *形狀映射來連接宇宙的開始和結束。他認為宇宙的終結是另壹個大爆炸的開始,我們的宇宙在這個大爆炸-膨脹-大爆炸-膨脹中無限循環,從而回答了大爆炸之前是什麽的問題:大爆炸之前,是另壹個宇宙。
我對彭羅斯想法的理解大概是這樣的。宇宙的膨脹最終會導致宇宙中的所有物質都變成稀釋的能量,只剩下宇宙中隨處可見的黑洞。當宇宙微波背景溫度下降到無窮大,接近絕對零度時,這些黑洞的溫度會在某壹時刻高於宇宙微波背景溫度,從而向宇宙微波背景釋放霍金輻射,黑洞會變得越來越小。最後,黑洞蒸發後,宇宙中只剩下純凈的能量。
在這個過程中,宇宙在大爆炸時處於低熵狀態。隨著宇宙的膨脹和演化,宇宙的熵越來越大,在所有的物質轉化為能量後,宇宙達到了最高熵。黑洞蒸發開始從宇宙中移除熵。蒸發之後,熵被清除,然後新壹輪的大爆炸開始了。
彭羅斯使用了* *形變換,壹方面他把體積無限小、密度和溫度無限高的宇宙的初始奇點狀態,變換成壹個密度、溫度和體積有限的時空,另壹方面他把未來擴展到壹個無限的時空,變換成壹個尺度有限的時空,這樣兩個宇宙的端點和起點就可以平滑地連接起來, 從而形成了壹系列首尾相連的“宇宙弦”,回答了因為時間中斷而產生的宇宙以前是什麽的問題。
這壹系列的BIGBANG相當於純能量(宇宙的開始,上壹個宇宙的結束)-能量和物質的混合狀態(宇宙的膨脹狀態,低熵-高熵-低熵)-純能量(宇宙的結束,下壹個宇宙的開始)的循環,很簡單,我覺得挺美的。
我很想找壹個現象來描述這種從無窮到無窮小的轉化,但是撓頭也想不通。可能我只能用壹個哲學點的概念,就是最大值就是最小值,或者說是不是太晚了。
但是,理論再精彩,終究需要實踐來檢驗,而* * *循環宇宙論的破綻是無法檢驗的。經過多年的研究,彭羅斯在宇宙的微波背景中發現了至少6個霍金斑,並認為這些直徑約為8個衛星、略高於周圍溫度的圓形斑是上壹個宇宙中超大質量黑洞蒸發留下的斑點,形成於宇宙早期膨脹。
但是,很多科學家認為,很難將壹個永恒的無限宇宙整合到下壹個永恒的超小宇宙中,理論要求宇宙中的所有粒子都消失,變成純粹的能量,這確實是不可想象的。這在科幻小說中已經表現出來了。如果有人偷了上壹個宇宙的東西,下壹個宇宙不會被抓住嗎?
另壹位科學家指出,科學家們多年來壹直在仔細研究宇宙的微波背景,目前沒有發現任何特別的熱點。所謂的霍金點並不存在。
看來,雖然彭羅斯獲得了諾貝爾物理學獎,但要讓更多人相信* * *循環宇宙論,還有很長的路要走。就算這個問題解決了,我們還是可以問下壹個問題,這個* * * *形狀的圓形宇宙最初是怎麽形成的?
近年來,霍金輻射已經成為黑洞理論中的關鍵,它越來越多地與宇宙的未來聯系在壹起。如果彭羅斯理論成立,霍金輻射將是關鍵。霍金生前未能獲得諾貝爾獎,是壹大遺憾。