首页 > 时间简史 > 第9章 膨胀的宇宙(2)

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别的的一个解释是,宇宙在射电波向我们解缆的畴昔的那一时候具有比现在更麋集的源。任何一种解释都和稳态实际相冲突。别的,1965年彭齐亚斯和威尔逊的微波背景辐射的发明还指出,宇宙在畴昔必然麋集很多。是以必须丢弃稳态实际。

很多人不喜好时候有个开端的看法,能够是因为它略带有神的干与的味道。(另一方面,上帝教会抓住了大爆炸模型,并在1951年正式宣布,它和《圣经》相调和。)是以,人们多次诡计制止曾经存在过大爆炸的这一结论。

一小我能够绕宇宙一周终究回到解缆点的思惟是科学胡想的好题材,但它在实际上并没有多粗心义。因为能够证明,一小我还没来得及绕回一圈,宇宙已经坍缩到了零标准。你必须观光得比光还快,才气在宇宙闭幕之前绕回到你的解缆点――而这是不答应的!

统统的弗里德曼解都具有一个特性,即在畴昔的某一时候(约100至200亿年之前)邻近星系之间的间隔必然为零。在这被我们称之为大爆炸的那一时候,宇宙的密度和时空曲率都是无穷大。因为数学不能真正地措置无穷大的数,这意味着,广义相对论(弗里德曼解以此为根本)预言,在宇宙中存在一点,在该措置论本身崩溃。如许的点恰是数学中称为奇点的一个例子。究竟上,我们统统的科学实际都是基于时空是光滑的和几近平坦的根本上表述的,以是它们在时空曲率为无穷大的大爆炸奇点处崩溃。

这意味着,即便在大爆炸前存在事件,人们也不能用它们去肯定厥后所要产生的事件,因为可预感性在大爆炸处崩溃了。

操纵多普勒效应,可由测量星系分开我们的速率来肯定现在的收缩速率。这能够非常切确地实现。但是,因为我们只能直接地测量星系的间隔,以是它们的间隔晓得得不很清楚。我们晓得的不过是,宇宙在每10亿年里收缩5%~10%。但是,我们对现在宇宙的均匀密度测量得更不精确。我们如果将银河系和其他星系的统统能看到恒星的质量加起来,乃至按对收缩率的最低的估值而言,其质量总量还不到用以禁止收缩的临界值的1%。但是,在我们以及其他星系里应当包含大量的“暗物质”,那是我们不能直接看到的,但因为它的引力对星系中恒星轨道的影响,我们晓得它必然存在。别的人们发明,大多数星系是成团的。我们能近似地推断,由其对星系活动的效应,在这些成团的星系之间还存在更多的暗物质。将统统这些暗物质加在一起,我们仍只能获得为停止收缩必须的密度的1/10摆布。但是,我们不能解除如许的能够性,能够另有我们尚未探测到的其他的物质情势,它们几近均匀地漫衍于全部宇宙中,它仍能够使得宇宙的均匀密度达到停止收缩所必须的临界值。以是,现在的证据表示,宇宙能够会永久地收缩下去。但是,统统我们能真正必定的是,既然它已经起码收缩了100亿年,即便宇宙将要坍缩,起码要再过这么久才有能够。这不该使我们过分忧愁――到当时候,除非我们已到太阳系以外开辟了殖民地,不然人类早就跟着太阳的毁灭而灭亡殆尽!

利弗席兹和哈拉尼科夫的事情是有代价的。因为它显现了,如果广义相对论是精确的,宇宙能够有过奇点,一个大爆炸。但是,它没有处理关头的题目:广义相对论是否预言我们的宇宙必然有过大爆炸或时候的开端?对于这个题目,英国数学家兼物理学家罗杰・彭罗斯在1965年以完整分歧的手腕给出了答复。操纵广义相对论中光锥行动的体例以及引力老是吸引这个究竟,他证了然,坍缩的恒星在本身的引力感化下堕入到一个地区当中,其大要终究缩小到零。并且因为这地区的大要缩小到零,它的体积也应如此。恒星中的统统物质将被紧缩到一个零体积的地区里,以是物质的密度和时空的曲率变成无穷大。换言之,人们获得了一个奇点,它被包含在一个叫做黑洞的时空地区中。

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