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    关于宇宙起源的另一个版本

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      阿基米德🌏

            一直对宇宙的起源感兴趣,现在公认的说法就是大爆炸。不久前听到一个讲座,由肖恩卡罗尔主讲宇宙的起源与时间的箭头。里面的知识都很喜欢,不过今天挑重点的讲讲,那就是:宇宙的开始以及存在时间的逆流可能性。

      以下摘自讲座原文(文章后有讲座视频链接,感兴趣的可以自己看):

              史蒂芬霍金在70年代就告诉我们,甚至黑洞也不会永远存在,黑洞将向外辐射,失去质量,最终蒸发消失。只要时间足够长,在10100年之后,最后一个黑洞也将消失。可观测宇宙中的一切都不复存在。只剩下空无一物。

              所有关于时间归结为一句话就是:宇宙正边得越来越混乱,宇宙从低熵开始,越来越无序。熵值在增加,而这就是时间流逝的本质。而你又会想,熵值在增加,但我好像没什么变化。作为一个人,就像是一个结构精巧的生物系统。宇宙低熵的过去非常非常简单,高熵的未来也会非常非常简单。而中熵的现状则是宇宙错综复杂的状态。我们有幸刚好处于这个妙趣横生的宇宙状态中,

            这里有一个重要的宇宙学问题:为什么宇宙一开始是低熵的?这是描述整个宇宙历史的另一种方式,从大爆炸到今天,我们大约有140亿年的时间,我们认为从现在到未来有无限长的时间,为什么存在这种不对称?为什么早期的宇宙的熵值如此之低?我不知道(他说他不知道),但是提出了一个认为很有前景的理论:我们知道早期的宇宙,虽然它的熵很小,宇宙也很小,事情是这样的。问问你自己“高熵的宇宙是什么样子的”。正确的提问方式是:为什么我们不是处于高熵态?那么高熵宇宙,如此前所讲,它看起来像空白的空间。根据广义相对论,空间和时间不是静止的,它们移动,呼吸。当它们被宇宙中的物质和能量推动时,它们就会发生变化。

              如果你有一个系统,你如果问:我可以增加它的熵吗?答案永远是:是的。也就是让空间变大,因此熵上升。所以宇宙最大的熵状态就是空间能有多大有多大,它完全是空的,什么都没有。问题是:我们为什么不住在那里?这是宇宙学的基本问题,即为什么我们不在空旷的空间里?我们的结论是:我们知道不仅仅有广义相对论,也就是空间和时间是弯曲的,是动态的。还有量子力学,其中量子力学的一个观点是:波动是可以存在的,你可以像中子一样安静地坐很长时间,但是中子的寿命是有限的,如果把它们放出来,中子最终会衰变,它将经历从一个系统到另一个系统的变化。如果你接受广义相对论的说法,也接受量子物理的说法,相信量子涨落的存在,也许时空本身也可以涨落,也许会形成一个独立的泡泡呢?

             如下图 左边是一个完全独立的空间,而仅仅由于量子物理中的随机涨落,我们可以想象这个空间暂时发生一点小小的扭曲。往往这些扭曲都会恢复原位,但是如果扭曲的很厉害,这一部分会分离并收敛称一个小小的水滴形。这里会有一部分空间,上方是个虫洞,连接着小空间和大空间的其他部分;有的时候,这个小空间会自谋出路,完全分离,这就是所谓的——创造小宇宙。我们有这个母体宇宙,然后通过量子涨落,诞生了这个小宇宙。如果这一切都可能的话,那么这个小宇宙就可以从小而致密,低熵的状态开始,因为它不是一切的最开始,它只是整个大宇宙增加熵的一种方式,也就是创造出更多的宇宙。而这个小宇宙会做什么?会膨胀、冷却,成为我们所谓的“大爆炸”。所以我们的宇宙可能就是一个很久以前与一片宇宙分离的小宇宙。如果这是真的会怎么样?那意味着大爆炸并不是宇宙的开端,实际我们可观测的宇宙年龄为140亿年,而整个宇宙多大了呢?我们对此一无所知。

      关于宇宙起源的另一个版本

              下面,是另一个问题:无论时间顺流还是逆流,物理的基本定律都保持不变。那如果我有一个空的宇宙,它将来会如何?我们构想了一个在时间上对称的多重宇宙,你有这样一个母体宇宙,它就呆在这儿,里面空荡荡的,有时,由于量子涨落的效应,一个小宇宙会从中分离,它长大,变成一个完整的独立宇宙,在这个小宇宙中,时间的箭头是向上的,而这会无限次地发生。只要时间够长,这种分离的次数并没有限制,这也会往时间逆流的方向发生。如果你从实际那中间开始,往时间正逆两个方向演化(基础物理法则具有时间反演对称性),我们应该看到同样的事情发生。所以说有其他宇宙里时间箭头朝向另一个方向,这里的人会认为我们活在他们的过去,而我们认为他们活在我们的过去。这是完全对称的。这样的多重宇宙在很久的未来和很久的过去看起来应当是一样的。但大多数时候它都有这样一个特性:在某一特定地点,事情只会向一个时间方向演变。所以在这个理论中,我们之所以看到熵增,是由于熵一直可以增加,只要制造出更多的宇宙就行了。而在每一个小宇宙之中,都会有一个时间的箭头,既可以向上,也可以向下。附图如下。

      关于宇宙起源的另一个版本

              这个理论至今没有被证实,但是这是可以解释为什么过去和未来还是如此不同的最有希望的理论之一。这种解释宇宙的起源的理论很多,但是需要变成一个严谨的、由方程描述的现实图景。

      视频链接: 网页链接

      Lv.15蚂蚁
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      🌼春暖花开
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      当你凝视星空的时候,群星也在注视着你。

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      Lv.16微波波长
      VIP4
      阿基米德🌏
      打赏了1金币

      头像我脑补的是仰望星空的猫猫

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      Lv.5质子中子
      欧拉
      [s-42]
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