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霍金生前最後研究發表 否認宇宙永恒膨脹
2018-05-03 16:17:24 來源: 新華網
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  新華社倫敦5月2日電(記者張家偉)英國劍橋大學2日説,已故知名物理學家斯蒂芬·霍金生前有關宇宙的最後研究當天發表在《高能物理學學報》上,霍金等人認為宇宙並非永恒膨脹,並且比當前許多學説描繪得更簡單。

  這一論文由霍金和比利時魯汶大學的托馬斯·赫爾托赫教授合著。相關理論最早在去年7月劍橋大學一個會議上首次公開。論文顯示的最後修改時間是2018年3月4日。10天後,霍金逝世。

  根據宇宙大爆炸理論,宇宙是在100多億年前一次大爆炸後膨脹形成。一些科學家基于“永恒膨脹”的概念,提出了多重宇宙的理論。從整體上看,宇宙在大爆炸後的膨脹是永恒的,只是在一小部分區域停止或減速,形成無限多的分形結構,好像一個個口袋。也就是説人類能觀察到的宇宙是一個口袋宇宙,這片宇宙區域中膨脹已結束,恒星和星係已形成,而不同口袋宇宙之間由還在繼續膨脹的區域隔開。

  在這篇霍金生前最後的論文中,他和赫爾托赫並不認同這種觀點。他們認為,宇宙總體上相對平整並且是“有限的”,並非所謂的分形結構。

  赫爾托赫説,有關永恒膨脹的一個問題是,它假設了一個根據愛因斯坦廣義相對論不斷進化的背景宇宙,並且把量子效應當成這其中的微小波動,但有關永恒膨脹的理論會消除經典物理學和量子物理學的差異,愛因斯坦的理論在這種狀況下就會瓦解。

  霍金和赫爾托赫用弦理論統一相對論和量子力學,重新計算永恒膨脹的問題。研究發現,永恒膨脹在某個節點會達到一個“門檻”,人類熟知的時間概念過了這個門檻就會失去意義。赫爾托赫説:“我們沒有減少到一個唯一的宇宙,但我們的結果還是大大簡化了多重宇宙,可能存在的宇宙范圍要小得多。”

  霍金和赫爾托赫的論述如能被證實,將對當前的多重宇宙理論架構産生很大影響。赫爾托赫計劃通過尋找引力波來測試這一理論,這些引力波不能被第一次探測到引力波的激光幹涉引力波天文臺(LIGO)探測到,計劃于2034年建成的激光幹涉空間天線(LISA)理論上具備探測到這種引力波的能力。

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【糾錯】 責任編輯: 張樵蘇
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