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宇宙暴涨理论如何解释这种现象
为了理解这种现象,麻省理工学院的阿伦·固斯提出了一个引人注目的理论——“暴涨宇宙模型”。
固斯设想,在宇宙的早期阶段,膨胀速度远非如今的递减,而是经历了难以置信的快速膨胀,仅在不到1秒的时间里,宇宙半径就增加了10^30亿亿亿倍。
他解释说,大爆炸时的宇宙极其炽热且混乱,高温使得强、弱、电磁三种基本力在当时统一为一个力量。
随着宇宙的膨胀和冷却,当粒子能量降低,这些力的对称性破裂,强力、弱力和电磁力开始分离。
这就像液态水在结冰时失去对称性,呈现出各向异性,能量的对称性在低温下被打破。
暴涨过程的作用就像吹胀的气球,将所有的不规则性瞬间抹平。
更重要的是,它解释了为何宇宙中拥有如此丰富的物质。
在量子理论中,能量可以转化为粒子对,这些粒子和反粒子的质量虽然产生负能量,但总量保持零,确保能量守恒。
暴涨时期,宇宙的体积急剧翻倍,使得原本微小的粒子生成能量激增,以至于我们观测到的宇宙中有约10^80亿亿亿亿个粒子,固斯戏称为“宇宙的免费午餐”。
暴涨理论的核心假设是,当宇宙密度达到极点,连引力子也无法逃离时,内部的引力平衡被打破,释放出大量物质。
如果哈勃定律成立,我们可以通过数学公式V(t)=hS(t)推导出,初期宇宙膨胀的速度和距离都呈现指数增长,似乎存在一股向外的推力。
进一步计算得出,加速度与初始距离和哈勃常数成正比,显示出暴涨的显著特征。
宇宙膨胀理论成立吗
现在国际天文学界主流观点就是宇宙膨胀理论,或者叫宇宙大爆炸理论。
当然各种五花八门的“理论”层出不穷。
但是都没有确切证据足以动摇大爆炸理论。
因为大爆炸理论是有无可争辩的观测数据支持的。
一、物理理论的支持主要是相对论和霍金等人围绕相对论所做的推广。
二、其他理论有哈勃定律,宇宙学原理。
三、数据观测有宇宙微波背景辐射,引力红移。
宇宙大爆炸理论只是解释宇宙形成的一种物理模型,而当今只有这种模型能够较好地解释宇宙空间3度(开尔文)背景辐射、近恒星行星进动、类星体红移等现象,在没有更好的宇宙起源物理模型产生之前,宇宙大爆炸理论被认为是“相对最合理”的宇宙起源科学假说,且仅仅是科学假说。
但是,谨慎的描述应该是这样的,在没有全局把握宇宙之前,宇宙的膨胀描述应该归于局部,不是全宇宙。
宇宙暴涨理论关于宇宙膨胀说
众多学者普遍接受的观点是,宇宙正在经历持续的膨胀过程。
据观察,自宇宙诞生以来,其总体尺寸已膨胀了接近三分之一,这一理论的依据是通过测量行星与卫星之间的距离变化得出的间接证据。
然而,这个膨胀理论至今尚未得到确凿的实证支持,其核心难题在于,要实现宇宙膨胀,似乎需要一个外在的膨胀空间。
那么,这个神秘的外层空间究竟是什么构成的?科学家们对此仍感到困惑,它如同一个未解的谜团。
因此,宇宙暴涨理论目前被归类为一个有待揭示的潜在理论,等待更为深入的探索和实证研究来揭示其深层次的奥秘。
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