2020年的諾貝爾物理學獎被授予三位科學家,雷因哈德·根澤爾(Reinhard Genzel)和安德裡亞·格茲(Andrea Ghez)共享一半的獎金,羅傑·彭羅斯(Roger Penrose)獨享另外一半的獎金,鼓勵他們在研究黑洞領域作出的傑出貢獻。
羅傑·彭羅斯(Roger Penrose)在接受電話採訪的時候再一次推廣了他的「循環宇宙說」,給出了「宇宙大爆炸之前是什麼」的答案,接下來我們可以細緻地了解一下這個爭議很大的學說。
上個世紀愛因斯坦在提出自己的廣義相對論之後,開始用它來研究宇宙的演化問題,最後通過廣義相對論場方程得出了一個動態宇宙的模型,這個結論已經完全違背了當時的主流思想「靜態宇宙模型」。
沒有辦法愛因斯塔只能在自己的場方程中加上了宇宙學常字,讓宇宙重歸平穩。隨著發展天文學家哈勃橫空出世,他觀測到了星系的紅移現象,發現距離我們越遠的星系退行的速度速度越快,這也就是後來的「哈勃定律」。
愛因斯坦聽說這個消息後曾親自的來到哈勃工作的天文臺觀測紅移現象,回去後非常後悔,並且稱「宇宙常數」是自己一生中最大的錯誤,宇宙是在膨脹的。
宇宙既然是膨脹的,如果追溯宇宙的歷史必然有一個起點,再後來宇宙背景微波輻射的發現,也確定了宇宙的起源問題,宇宙誕生於138.2億年的熾熱「奇點」,這個「點」質量無限大又無限緻密。
目前的主流觀點宇宙的起源就是奇點大爆炸,知道了宇宙的起源問題就要探索宇宙的大結局,起初根據宇宙大爆炸假說,科學家認為宇宙在自身的引力塌陷作用下,應該是減速膨脹,最後速度為零再方向的加速收縮,這也就出現了宇宙大塌縮,最終宇宙會變成一個奇點,開始新一輪的爆炸。
但是結果並沒有那麼簡單,上個世紀末兩個天文學家團隊共同開始觀測計算宇宙的膨脹速度問題,主要是通過觀測「Ia型超新星爆炸」,過程不細說了,最後得出的結論就是宇宙經過一段時間的減速膨脹後,目前已經開始加速膨脹。
這是一個反常識的結論,舉一個簡單的例子:你向上拋出一個小球,在只受到引力作用的情況下,它的飛行過程應該是出手的瞬間速度最大,之後開始減速的上升直到速度為零,最後開始加速下降直到落地。但如果說這個小球減速一段時間後,突然加速飛出了地球,這個時候你會想這個小球一定是受到了「神秘的力量」。
科學家把這個神秘的力量,稱之為暗能量,它們在宇宙中廣泛的存在並且表現出和引力相反的作用效果。那麼隨著宇宙的加速膨脹,最終面臨的就是「大撕裂」,一切天體甚至是粒子都會被這加速膨脹給撕裂,宇宙最後會進入熱寂地狀態。
主流科學對於宇宙的起源和終結到此就為止了,但是諾獎得主彭羅斯並不這樣認為,他在幾年前提出了自己的「循環宇宙說」,不僅僅說明了宇宙起源之前的情形,也說明了宇宙終結之後的樣子。那就是沒有所謂的起點和終點,宇宙是循環發展的,宇宙大爆炸之前是另外宇宙的終結,而宇宙的終結之後會有新的宇宙大爆炸開始。
彭羅斯甚至還給出了證據,他聲稱自己在宇宙微波背景中發現了6個「霍金點」,這些「霍金點」每個都有8倍滿月直徑那麼大,彭羅斯認為這些「霍金點」就是上一個宇宙演化到生命的盡頭,在熱寂狀態下黑洞經過漫長時間的輻射後留下來的圓形斑點。
因為按照霍金尚未證實的「霍金輻射」觀點,一個黑洞的蒸發消失需要漫長的時間,甚至要遠遠超過目前宇宙的年齡,因此說這些「霍金點」的發現,也說明了它們是來自於宇宙大爆炸之前。
當然對於彭羅斯的這個「循環宇宙說」一直都沒有得到科學界的重視和關注,只不過經常會出現在各大新聞媒體頭版上,這也不是彭羅斯第一次「推廣」自己的這個假說,只不過接著諾獎的這個東風,這次的「推廣」結果更好一些。
他的「循環宇宙說」很難讓人接受的一點是,宇宙終結後那個空間無限大、密度無限小的狀態,到熾熱體積無限小密度無限大熾熱奇點的轉化。
文/科學黑洞,圖片來源網絡侵刪。