科学网-《自然—物理学》:大爆炸并非时间起点 宇宙有“前世”

当前宇宙是前一个宇宙收缩再膨胀而产生

 作者：王艳红 来源：新华网 发布时间：2007-7-8

    美国一位理论物理学家称，根据他建立的一个新时空数学模型，我们的宇宙并不是无中生有诞生的，它还有“前世”。

 
根据现行理论，科学家一般认为宇宙是137亿年前诞生的，这个被称为宇宙大爆炸的事件是一切的起点，包括时间和空间。在大爆炸开始的瞬间，宇宙中的一切都被压缩在一个“奇点”——体积为零、密度无限大的点中。在大爆炸之前，没有物质、空间和时间。
 
但美国宾夕法尼亚州立大学的理论物理学家马丁·波乔瓦尔德在新一期《自然—物理学》杂志上发表论文称，大爆炸并不是时间的起点，我们的宇宙是前一个宇宙收缩之后因“反弹”而再度膨胀产生的。
 
波乔瓦尔德的模型是以“圈量子引力论”为基础建立的，“圈量子引力论”是一种试图将爱因斯坦相对论与量子力学相结合的理论。波乔瓦尔德说，模型显示，在大爆炸开始的一瞬，我们的宇宙体积非常小但并没有小到零，能量极大却不是无穷大，并不是“奇点”。
 
模型还显示，大爆炸很可能是前一个宇宙的灭亡所触发的。与我们正在加速膨胀的宇宙不同，大爆炸开始之前，宇宙的“前世”处于收缩状态。计算表明它并不能收缩成一个没有体积的“奇点”，因为当温度和压力变得极大时，引力会变成斥力，阻止宇宙进一步收缩。
 
根据计算，由于积蓄的引力能量非常大，宇宙收缩到一定程度后会发生“大反弹”，就像皮球重重地砸在地上之后会反弹起来。波乔瓦尔德认为，“大反弹”触发了当前宇宙的膨胀，在我们这个宇宙中还有可能找到其“前世”遗留下来的痕迹。
 
这个模型意味着大爆炸不是时间的开始，宇宙可能有着无限的过去与未来。但一些专家认为，波乔瓦尔德的这一假说还有待验证。

科学网-《相对论与引力杂志》:未来宇宙将由“孤岛”组成 

 来源：光明网 发布时间：2007-7-17  

正在消失的宇宙

 
这听起来很荒谬，但物理学家们指出：随着宇宙膨胀速度的加快，最终通过望远镜看到的宇宙将比当今观察到的小得多。那是因为在几千亿年，也许几万亿年后，除了我们的本星系团以外，所有其他星系团都将飞离得太遥远，无异于永久性消失。结果在那遥远的未来，研究宇宙史的天文学家将无法获得宇宙大爆炸的线索，也无从了解我们当今可以观察到的巨型星系团的存在。甚至宇宙大爆炸的微妙而又最可靠的迹象——微波背景辐射也将遥不可及。
 
美国凯斯西储大学的宇宙学家劳伦斯·克劳斯教授说：“那些星系团还在，但是空间膨胀的速度比光速还快，因此那些星系团的光线将永远无法到达我们地球。”
 
克劳斯指出，尽管宇宙间的速度极限是光速，但上述情况是可能出现的，因为实际上星系团本身并不移动，而是诸星系团之间的空间将以大于光速的速度膨胀，致使光线无法横空穿过。
 
有关这一主题，克劳斯和范德比尔特大学的物理学家理查德·谢勒合写了一篇论文，将发表在10月份出版的《相对论与引力杂志》（Journal of Relativ-ity and Gravitation）上。
 
暗能量是“罪魁祸首”
 
造成这一切的是宇宙中奇异而关键的组成部分，称为暗能量。暗能量是真空中不断增强的一种趋势，这种趋势能够自行创造更多的真空。因此暗能量会驱散宇宙中任何未被引力束缚在一起的事物。
 
没人能够彻底将暗能量解释清楚，但是若没有暗能量，我们现在看到的宇宙就无法理解了。
 
《宇宙的五个时期》（The Five Ages of the Universe）一书作者之一、密歇根大学宇宙学家弗雷德·亚当斯教授说：“我们知道暗能量是遵循物理学的规律而产生，但不知道它到底是什么。”
 
公元3万亿年，天文学家所能够观察到的宇宙将只剩下我们的本星系团，其中的星系由引力束缚在一起，包括银河系和仙女座、大小麦哲伦星系和其他几个小星系。这些星系足够紧密，相互之间的引力能够克服暗能量造成的膨胀力，所以它们能够聚集在一起，最终成为许多“岛宇宙（islanduniverses）”中的一个，然而这些“岛宇宙”之间再也无法探知彼此的存在。
 
克劳斯说，在其中任何一个“岛”上，可观测的宇宙将显得既不膨胀，也不收缩，相对来说范围小而且处于静态。
 
宇宙的不可知性
 
克劳斯指出，这次横跨时空的研究具有一种启示，即“今天的我们，或许也正在遭受障目之苦，却不自知”。亚当斯同意克劳斯的观点，他说：“可能早期的宇宙也发生过某种情况，只是不可探知罢了。因此，所有的宇宙学家都应该特别谦逊，这一点很重要”。
 
亚当斯指出，甚至存在这样的可能性——在遥远的未来，暗能量本身也会发生变化。“我们总是认为宇宙将继续加速膨胀”，亚当斯说，“然而，甚至这个情况也有可能发生变化”。
 
胡德良译自澳大利亚广播公司网（http://www.abc.net.au/science/news/sto-ries/2007/ ）原著：LarryO'Hanlon

“宇宙膨胀加速论”提出者获宇宙学最高奖Gruber奖

作者：任霄鹏 来源：科学网 www.sciencenet.cn 发布时间：2007-7-18

图片说明：Saul Perlmutter（图中人物）团队和竞争对手Brian Schmidt团队共同获得2007年Gruber宇宙学奖。
（图片来源：Lawrence Berkeley National Laboratory）
 
 
2007年宇宙学最高奖项——Gruber奖于近日揭晓，提出“宇宙膨胀加速论”的两个国际科学家团队获得该奖项。他们分别是美国加州大学伯克利分校Saul Perlmutter领导的“超新星宇宙学计划”（Supernova Cosmology Project）团队和澳大利亚国立大学Brian Schmidt领导的“高红移超新星搜寻”（High-Z Supernova Search）团队。除获得奖章外，两个团队总共将得到50万美元的奖金。
 
通过研究遥远的超新星爆发，这两个竞争激烈的研究团队于1998年提出，宇宙的膨胀速度并非大多数人认为的越来越慢，而是在加速进行。他们的发现直接导致人们认识到，主宰宇宙的并非普通的物质和能量，而是一种未知的神秘力量——“暗能量”（Dark Energy），它与万有引力的作用恰好相反，促使宇宙空间不断延伸。现在科学家普遍认为，宇宙中95%以上的密度来源于暗能量和暗物质（Dark Matter）。
 
Gruber基金会强调了这两个研究团队之间的激烈竞争，它表示，“这两个团队并驾齐驱，互不相让，最终同时得到了相同的结论。”此外，两个团队利用新技术测量超新星爆发的精确距离也是他们获奖的重要原因。
 
Gruber宇宙学奖由一位爱好宇宙学的商人Peter Gruber在2000年设立，每年颁发一次。从2001年开始，该奖项由国际天文学联合会（IAU）和Gruber基金会共同资助。该奖项由一枚金质奖章和25万美元的奖金组成，主要奖励杰出的天文学家、宇宙学家、物理学家、数学家或者科学哲学家。
 
2006年的获奖者是John Mather及其领导的宇宙背景探测（Cosmic Background Explorer，简称COBE）团队。该团队以空前的精度测量了宇宙微波背景辐射能谱，所得到的结果表明能谱与黑体辐射谱完美吻合，因此证实了宇宙的大爆炸起源。（科学网 任霄鹏/编译）