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06.2020

在未來大爆炸理論會不會被推翻,或者證明是錯誤的?

台灣館(飲食)  

我們以前聽說過,日本藤素宇宙是從一個奇點開始的,但是我們根本無法定義這個奇點到底是個什麼東西,是一個密度無限大、體積無限小的點?很明顯這是一個讓人無法理解的描述。

因此,我們後來將宇宙的起源描述為從一個炙熱的、稠密的、膨脹的狀態開始的,從那以後宇宙一直在冷卻。

導致這樣的描述的原因是因為一個重要的觀察結果和一個關鍵的理論發展,

在觀測方面,藤素人們在20世紀20年代注意到天空中那些模糊的螺旋狀星雲其實是宇宙中獨立的星系,並且正以驚人的速度遠離地球,它們距離我們越遠,平均而言遠離我們的速度更快。

大約在同一時間,愛因斯坦也發表了他的廣義相對論,並且在1919年的一次日全食中,人們通過觀察光線在引力作用下的彎曲,日本騰素證實了理論的正確性。廣義相對論禁止一個靜態的宇宙存在,空間本身要麼收縮、要麼在膨脹。

通過將觀測結果與最佳、最成功的理論預測相結合,我們得出了一個無法避免的新結論:宇宙本身的結構正在膨脹,而造成光線明顯紅移衰退的原因是,來自遙遠光源的光線被空間本身的膨脹拉長了。

但是,對宇宙膨脹的觀測和理論的結合本身並沒有使大爆炸成為一種必然。日本騰素效果更確切地說,大爆炸理論只是當時許多前沿的新假設之一,其他的宇宙模型還有疲勞光假說、穩態模型和等離子宇宙學/電性宇宙模型。

當時這些宇宙模型各有各的說法和優勢,但是使得大爆炸理論成功的原因是它獨特而又驚人的預測,大爆炸模型預測:

宇宙空間曾經如此的炙熱和稠密,高能輻射導致了原子核都無法形成!隨著宇宙的冷卻,在空間中經歷了類似於恒星中的核合成時期,並且非常具體的預測了輕元素,包括氘、氦-3、氦-4和鋰的數量,正品日本藤素這些元素的含量在宇宙中第一批恒星形成之前是不會發生變化的。

宇宙經歷了核合成以後,接著就會冷卻到一個中性原子可以穩定形成的狀態,並且宇宙開始對當時存在的所有的輻射變得透明。宇宙的膨脹會導致這些輻射的波長被拉長,從而冷卻,這就是大爆炸留下的餘暉,今天這些餘暉的溫度之比絕對零度高高幾度,而且符合黑體輻射。

此外,大爆炸還宇宙的恒星、星系和星系團這些結構,會隨著時間的推移逐漸演化成長。日本藤素服用方法如果我們在宇宙中看的越遠,我們就能看到宇宙中星系早期的樣子,也就是它們的嬰兒時期。

在未來大爆炸理論會不會被推翻,或者證明是錯誤的?

對宇宙大爆炸留下的餘暉的發現,在20世紀60年代這個充滿全天空的輻射被發現時稱為原始火球,今天我們稱其為宇宙微波背景輻射,證明了宇宙大爆炸模型的正確性,並且否定了其他可能的宇宙模型。

大爆炸模型存在的問題

大爆炸理論的成功並不一定就意味著我們的宇宙就要以這種方式展開,也就是說,大爆炸理論並不是解釋一切的最終答案。德國黑金剛這只是人類認識宇宙旅途中的第一步,它成功而又明確的解釋了當今宇宙中我們所看到的許多特性,但是除了大爆炸理論本身所能解釋的問題以外,我們發現了更多的問題需要解釋,包括:

宇宙中結構的種子,也就是產生恒星、星系、星系團的高密度區域是從何而來的?(宇宙暴漲)

為什麼宇宙空間在各個方向上的溫度、密度和性質是一樣的?(宇宙暴漲)

為什麼宇宙的空間曲率是完全平坦的、而不是正彎曲或者是負彎曲?(宇宙暴漲)

為什麼宇宙的膨脹率會隨著時間而發生變化?(暗能量問題)

為什麼今天的宇宙中沒有留下磁單極子這樣的超高能量的遺跡呢?(宇宙暴漲)

為什麼宇宙中結構的形成表明,物種中有一大部分的物質似乎不與輻射發生相互作用?(暗物質問題)

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以上的所有問題就是大爆炸理論在被提出以後,人們發現這個理論無法解釋的問題,所以我們一直在對大爆炸模型進行改進,包括,我們提出了在大爆炸的熱狀態之前宇宙還存在一個暴漲階段,證實這個階段的存在傳召了熱大爆炸的狀態,是它導致了空間呈指數膨脹,造成我們現在看到的宇宙空間曲率和平坦無法區分,德國黑金剛延時噴劑是它導致了宇宙空間的各項同性,是它導致了宇宙早期的高能奇異粒子被稀釋到了我們今天無法發現的程度。

並且我們提出了暗物質的存在來解決宇宙物質品質的確實問題,提出了暗能量來解釋宇宙膨脹率的變化問題,不過它們的性質仍有待確定。

除了已經提出理論解決有待確定的問題以外,我們還需要提出新的理論和物理學來解釋中微子品質的問題,以及宇宙為什麼更加偏愛物質而不是反物質。

科學理論的發展以及大爆炸理論的未來

大爆炸雖說是我們解釋宇宙最好的理論,但它不是一切問題的答案,我們還有更多的東西需要學習,雖然我們後來提出的很多理論取代了大爆炸原有的解釋,德國黑金剛噴霧劑例如:大爆炸認為宇宙最初是一個奇點,宇宙也來自於奇點大爆炸,但這已經是一個過時的說法了,我們現在認為宇宙來自於暴漲,宇宙中從來沒有過奇點這種我們無法理解的東西。

但是沒有一個理論使得大爆炸理論失效,都是對大爆炸的補充!這其實就跟廣義相對論提出以後,牛頓的理論並沒有被徹底的否定,而是牛頓的理論有一定的適用範圍,包括:低速環境和弱引力場環境。大爆炸理論也有它的有效適用範圍,它只能解釋宇宙138億年的事,在這之前無法解釋。

值得注意的是,所有的科學理論都是如此!進化論解釋了今天地球上生命的多樣性,以及生物進化的機制,但它並不能解釋生命的起源。引力理論解釋了物質和能量體驗的引力方式,以及它如何影響空間和時間,但它沒有解釋空間和時間本身的性質。每一種理論都有一定的有效性,除此之外,我們還需要有更好的科學理論,進一步擴展其有效性的範圍。

一個簡單的觀察可能會改變我們認為我們知道的一切,如果新的數據與我們的理論預測相矛盾,我們最神聖的結論和理論可能會被證偽。但它不會使我們已知的理論失效;新的理論只會提供一個更好的方法來更好地理解我們周圍的宇宙。

所以我相信在未來,德國黑金剛評價大爆炸理論很有可能被別的更好的理論所替代或者繼續的補充完善,但不會被證實我們之前的理解是錯誤的,也不會被徹底的拋棄或者推翻。

發表於2020.6.18
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