网站首页

滚球波胆00能买球的网站

您所在的位置: 首页 > 科技资讯 >

霍金认为宇宙没有起点,但是有物理学家不同意

2019年07月12日 15时59分54秒 点击次数:86

霍金认为宇宙没有起点,但是有物理学家不同意

  1981 年,世界上顶尖的宇宙学家们汇聚在宗座科学院(Pontifical Academy of Sciences),这座科学和神学相互交织的殿堂座落在梵蒂冈花园的一栋优雅别墅中。史蒂芬·霍金选择了这一庄严的场所,向大家发表后来被视作其最重要思想的演讲:解释宇宙如何从无到有的理论。

  在霍金发言之前,所有宇宙起源论,无论是科学还是神学,最终都会面临一个棘手的问题——“在那之前发生了什么?”以大爆炸理论为例,早在霍金那次演讲的 50 年前,比利时物理学家、天主教教士乔治·勒梅特(George Lemaitre)就率先提出了这个理论,后来勒梅特还担任过梵蒂冈科学院院长。勒梅特认为宇宙膨胀之前是一团炽热、高密度的能量。但是,这最初的能量又来自哪里?

  大爆炸理论还有其他问题。物理学家明白,不断膨胀的能量束最终会只会变成扭曲变形的混沌宇宙,而不是现代天文学家所观察到的广袤、平滑的宇宙。1980 年,也就是霍金演讲的前一年,宇宙学家阿兰·古斯(Alan Guth)认识到,只要添加上一个附加条件,就能解决大爆炸理论中的问题:宇宙最初经历了一段指数膨胀阶段,即宇宙暴胀(cosmic inflation),这个过程能够在引力找到机会将其破坏之前,形成一个巨大、光滑又平坦的宇宙。然而,初始条件的问题仍然存在:最终膨胀成宇宙的那一小团东西是什么?而导致暴胀的潜在能量又来自何方?

  凭借自己智慧的头脑,霍金找到了一种终结无休止追问的方法:他提出一切无始亦无终,就是这么简单。根据梵蒂冈会议记录,这位剑桥大学物理学家当时 39 岁,还能用自己的声音告诉听众:“既然宇宙的边界条件中应该存在一些非常特殊的东西,那么还有什么比‘根本没有边界’这个条件更特殊呢?”

  在 1983 年发表的中,霍金一篇论文和他常年的合作伙伴詹姆斯·哈特尔(James Hartle)提出了一个完善的“无边界假设”(no-boundary proposal),将宇宙的形状比作羽毛球。羽毛球的最低点直径为零,然后越向上逐渐变宽;同样,根据无边界假设,宇宙从零尺度的一个点光滑膨胀而来。哈特尔和霍金推导出一个方程,以描述整个“羽毛球”的形状,它被称为宇宙波函数(wave function of the universe),将宇宙的整个过去、未来和现在囊括其中,彻底排除了一切关于所谓种子、创造者或宇宙之前的时间的假设。

  2016 年,也就是霍金逝世的一年半前,在宗座科学院的另一场演讲中,他指出追问大爆炸之前有什么是毫无意义的,因为根据无边界假设,在这之前不存在可供参考的时间概念,“这就像在问南极的南边有什么。”

(责任编辑:海纳百川)