大爆炸之前有另一个宇宙吗(而那个宇宙之前又有一个宇宙)?

美国国家航空航天局 (NASA)

目前广为流传的关于生命、宇宙及一切的理论认为,大约 137 亿年前,如今的一切都曾被压缩在一个极小的空间里,然后发生了大爆炸,将万物猛烈地抛入存在之中。但对于著名物理学家罗杰·彭罗斯爵士来说,137 亿年不足以演化到今天的状态,现在他认为他可以证明事情并非(也未曾)如此简单。彭罗斯从宇宙微波背景辐射中找到的证据表明,大爆炸并非开端,而是 循环大爆炸 系列中的一次,每一次都孕育了自己的宇宙。

根据彭罗斯的估计,我们的宇宙并非是第一个——也不会是最后一个——从高度有序的致密质量中孕育出我们眼前这个复杂宇宙的。事实上,正是宇宙诞生时似乎存在的高度有序状态让他产生了这一想法。当前的宇宙大爆炸模型未能解释为何在宇宙诞生时会存在一个低熵、高度有序的状态,除非在大爆炸发生之前就已经有了秩序。

根据彭罗斯的说法,每个宇宙在接近其最终消散于虚无的膨胀末期时,都会回到一个低熵状态。黑洞由于能够吞噬一切遇到的事物,它们在宇宙生命周期中致力于从宇宙中清除熵。随着宇宙接近膨胀的末期,黑洞本身也会蒸发,将事物重新带入有序状态。无法再继续膨胀的宇宙然后会作为一个高度有序的系统坍缩回自身,为下一次大爆炸做好准备。

虽然存在更疯狂的理论,但作为创世神话,这听起来相当合理,而彭罗斯爵士声称他在宇宙微波背景辐射中找到了支持他循环宇宙假说的证据。人们认为 CMB 是在宇宙只有 300,000 岁时形成的,因此它被视为当时宇宙状态的一种记录。

目前的宇宙模型认为 CMB 中的任何温度变化都应该是随机的,但彭罗斯声称他和一位同事在 CMB 中发现了非常清晰的同心圆,表明存在辐射温度范围更小的区域。他认为,这些是前一个宇宙中黑洞碰撞引力效应的球形证据。这些圆圈很好地契合了他的理论,而与标准的暴胀理论则不太吻合。

当然,事情并非如此简单,彭罗斯远未动摇现代物理学的基础。至少目前还没有。同行们将批判性地阅读他的论文,他仍有一些细节需要完善,一些假设需要证明。但这很有趣,值得尝试去理解这一切。如果您想尝试一下,可以 在这里 获取彭罗斯论文的 PDF。

[io9, arXiv]

 

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