摘要:宇宙究竟是如何起源的?这些过程又是如何决定宇宙的形成和演化的? 《物理评论研究》杂志最近发表的一项研究试图解答这个问题。来自西班牙和意大利的一组研究人员提出了一个新模型,用于解释宇宙诞生后立即发生的事件。这项研究有可能挑战长期以来关于宇宙起源的确切过程以及这些
宇宙究竟是如何起源的?这些过程又是如何决定宇宙的形成和演化的? 《物理评论研究》杂志最近发表的一项研究试图解答这个问题。来自西班牙和意大利的一组研究人员提出了一个新模型,用于解释宇宙诞生后立即发生的事件。这项研究有可能挑战长期以来关于宇宙起源的确切过程以及这些过程如何控制宇宙形成和演化的理论。
在这项研究中,研究人员使用了一系列计算机模型来模拟宇宙的起源,这些模型挑战了长期以来的理论,即宇宙起源于一段被称为“暴胀”的快速膨胀时期。科学家们估计,这段时期发生在宇宙诞生后的几分之一秒内。然而,暴胀理论假设,有多个变量共同参与了这一理论的形成。
相比之下,这个新模型表明,广义相对论中一种长期存在的现象——引力波——构成了宇宙及其所有组成部分,包括星系、恒星、行星和地球上的生命。研究小组提出,这些引力波是长期存在的数学模型“德西特空间”的一部分。该模型以荷兰数学家威廉·德西特的名字命名,他在整个20世纪20年代与阿尔伯特·爱因斯坦一起研究宇宙结构。
“几十年来,我们一直试图利用基于我们从未观测到的元素的模型来理解宇宙的早期时刻,”西班牙ICREA实验科学与数学研究者、该研究的共同作者劳尔·希门尼斯博士说道。“这项提案的激动人心之处在于它的简单性和可验证性。我们并非在添加任何推测性元素,而是要证明引力和量子力学或许足以解释宇宙结构的形成。”
引力波最初由奥利弗·亥维赛(Oliver Heaviside)和亨利·庞加莱(Henri Poincaré)分别于1893年和1905年提出。1916年,阿尔伯特·爱因斯坦在其广义相对论中提出引力波是时空连续体中的涟漪,从而引发了巨大的关注。尽管引力波的来源众多,包括超新星、黑洞和中子星,但探测起来却异常困难,需要极其精密的仪器。这可能就是为什么直到2015年9月,位于华盛顿州和路易斯安那州的激光干涉引力波天文台(LIGO)才探测到引力波的原因。
宇宙起源一直是科学界最大的谜团之一,因为长期以来,大爆炸理论一直被认为是宇宙起源的催化剂。尽管科学不断取得突破和进步,但科学家们仍然对宇宙的起源,尤其是大爆炸之前可能发生的事情感到困惑。
卡尔·萨根有句名言:“宇宙就在我们心中。我们是由星尘构成的。我们是宇宙认识自身的一种方式。”
我们或许永远无法确切地知道宇宙是如何起源的,以及是什么过程导致了你此刻正在阅读这篇文章。但正如这项研究所呈现的简单性一样,或许这项研究只是让我们更好地了解宇宙本身的一种方式。
未来几年甚至几十年,研究人员将会对宇宙起源做出哪些新的发现?只有时间才能给出答案,而这正是我们探索科学的原因!
来源:科学银河系