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宇宙真的誕生自宇宙大爆炸嗎?可能更像冰塊融化

2018-08-24 09:52:28  新浪科技    參與評(píng)論()人

為解決這個(gè)技術(shù)難關(guān),帕德馬納班等人引入了“宇宙信息”(cosmic information)的概念。近年來(lái),越來(lái)越多的科學(xué)家認(rèn)為,信息應(yīng)當(dāng)在物理學(xué)的描述中扮演了重要角色。這一概念是在科學(xué)家試圖將量子理論與引力理論相結(jié)合的過(guò)程中逐漸興起的。在一部分這樣的模型中,還出現(xiàn)了“全息”的概念,即某塊區(qū)域內(nèi)部的信息內(nèi)容可能與邊緣處的信息內(nèi)容有關(guān)。但不幸的是,對(duì)這些信息的數(shù)學(xué)描述在不同情境下也有所不同,且科學(xué)家尚未找到適用于所有情況的統(tǒng)一理論。因此,為把信息的概念應(yīng)用到整個(gè)宇宙,我們首先要為它找到一個(gè)在物理上合情合理的解釋。

愛因斯坦稱自己向公式中加入宇宙常量可謂大錯(cuò)特錯(cuò)。但如今物理學(xué)家認(rèn)為,這一修改是有積極價(jià)值的。

愛因斯坦稱自己向公式中加入宇宙常量可謂大錯(cuò)特錯(cuò)。但如今物理學(xué)家認(rèn)為,這一修改是有積極價(jià)值的。

我們對(duì)宇宙信息的定義可以通過(guò)打比方來(lái)說(shuō)明。當(dāng)一塊冰融化成水時(shí),會(huì)經(jīng)歷從固態(tài)到液態(tài)的過(guò)渡。這個(gè)過(guò)渡的實(shí)際過(guò)程可能非常復(fù)雜,但這塊冰里的原子總數(shù)和水中的原子總數(shù)完全相同。這個(gè)數(shù)字就代表著該系統(tǒng)的自由度,在過(guò)渡過(guò)程中始終保持不變。宇宙誕生所經(jīng)歷的過(guò)渡也可能類似于這個(gè)過(guò)程,也可以由一個(gè)特殊數(shù)字來(lái)描述。這個(gè)特殊數(shù)字能夠?qū)㈩A(yù)幾何相宇宙的自由度與經(jīng)典時(shí)空的自由度聯(lián)系起來(lái)。科學(xué)家把這個(gè)數(shù)字命名為“CosmIn”。利用CosmIn,我們就可以把宇宙的兩種相聯(lián)系起來(lái)了,同時(shí)還能避開完整的量子引力模型帶來(lái)的種種復(fù)雜問(wèn)題。

作為一個(gè)物理上可觀察的數(shù)字,CosmIn必須是有限數(shù)。事實(shí)上,如果不考慮奇點(diǎn),所有物理量都應(yīng)該是有限的。此外,帕德馬納班等人還證明,只有當(dāng)宇宙在較晚期才開始加速擴(kuò)張時(shí),CosmIn才會(huì)是有限數(shù)。而這恰恰是我們?nèi)缃裼^測(cè)到的情況。這種聯(lián)系不僅說(shuō)明宇宙常數(shù)的存在有著重要原因,還提供了一種計(jì)算其數(shù)值的方法——前提是我們知道CosmIn的值是多少。

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