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宇宙起源方式或將改寫?諾獎得主:宇宙真的在循環,我找到了證據
2023/12/01

花謝花開,生命受限于自然周期,適應生態環境的龐大群落有興衰罔替,一個生息萬物的星球尤有竟時,那麼創生出萬物法則的背景性框架(宇宙)也會迎來終焉嗎?

一直反推下去,在這背后有沒有一個巍然不動的根本性秩序,類似于我們這個世界的底層代碼,將一切實存之物從純粹的不可言說的「無」中延宕出來的背后操盤手,也即宇宙大爆炸的引線是誰點燃的?

走到這一步很多實證主義科學家便走向了神學的道路,當然我們不討論上帝。否則意義只會成為一段真空地帶,始終無法沉穩落地。人類譜滿勇氣贊歌的目的論也無從展開。

亦或是,這個背景性秩序向來不真的永恒,我們甚至可以主動改寫它,主宰自身的命運。

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應運而生的宇宙構想學說

隨著大爆炸理論深入,伴隨我們身處宇宙的終局催生了更多大膽的猜想,例如基于熵增理論的熱寂學說:宇宙會從整密的有序性滑向無法組織起龐大系統運轉的無序混沌。

宇宙的熵達到最大值時,宇宙中的其他有效能量已盡數轉化為熱能,所有物質溫度達到熱平衡。生命活動無法被支撐,宇宙的平均溫度會漸近地趨于絕對零度,從而達到所謂大凍結。

此外,倘若質子真像標準模型預言的那樣是不穩定的,重子物質最終也會全部消失,宇宙中只留下輻射和黑洞,而最終黑洞也會因霍金輻射而全部蒸發。

宇宙的熵會增加到極點,以至于再也不會有自發組織的能量形式產生,最終宇宙達到熱寂狀態

在另一種大擠壓學說看來。暗能量終將統攝一切,宇宙以驚人速度收縮變小,萬物將在這個過程中徹底湮滅。

難道我們的全部努力注定無法在某種定在的背景性秩序銘刻出痕跡嗎,不必灰心,只要大膽設想,小心論證,這個世界也不乏諸多可能,

曾與耳熟能詳的宇宙物理學大王史蒂芬·霍金一起合作研究,在著名的奇點定理的證明課題有所建樹的羅杰·彭羅斯博士,也是2020年諾貝爾物理學獎的得主,為我們帶來了更具敞開性的理論測算

一開始,彭羅斯博士是在研究自然界各種結構形態時發現,從原子到星系形式,都表現出某種重復而等比縮放的特點。 這啟發他想到,宇宙本身是否也存在一個更高級別的「共形」結構模式。

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于是他開始套用這個概念,研究現有的宇宙演化模型。 通過數學和概念分析,他逐步意識到,如果將時間看作一個循環尺度,我們就可以用一個比現有模型更包容的框架來解釋宇宙事件。

為了驗證這個理論,他花了幾年時間研究黑洞理論、量子物理以及多宇宙論等各個領域的新進展。他發現這個「共形循環」模型不但沒有沖突,還很好地跨域連接了各個層面上的科學發現。

在詳細闡述了理論內涵后,這一學說獲得了不少學者的重視。但也有人提出了質疑。隨后彭羅斯開始運用自身的數學技巧,利用計算機進行更復雜的模型推演。

經過持續不斷的論證推演,這一理論漸趨成熟。 迄今為止,它似乎是解釋宇宙本質最全面而又最一致的理論。

共形循環宇宙論

彭羅斯認為時間本身是閉合的,宇宙會不斷重復同樣的軌跡,經歷無限多個循環周期。每個循環周期以熱死亡結束,全宇宙動能轉變為潛能。進入下個周期又需要一個結束式的大爆炸。 而黑洞則會吸收并保存每個周期的全部資訊內容。

成為下個周期萬物覺醒的「種子」。在這些基礎之上,各個階段宇宙的基本結構、規律都滿足一種「共形」的等比縮放對稱性。

奇特的是,在這種無限延展的背景性秩序中,時間與空間一樣都是動態流易的,沒有固定的開始和結束點。

這種無限性的敞開方式似乎指向「無」的徹底隱退,或者說虛無主義的去虛無化,這意味著每個循環都保留并延續上個循環的物理定律和演化軌跡,形成一個連貫的整體。

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意義也同樣是確證的,文明的航向不會戛然而止,一切都仿佛被一個大他者(上帝之類)銘刻在罪與罰的萬年歷之上。

總之彭羅斯傾向于宇宙不只有一個開始和結束,它將以時空為中介,區別于我們日常時間概念,在更高維度上發生無限循環。

值得關注的是近年來彭羅斯在探索星空組織舉辦的線上座談會上受邀發表最新觀點。彭羅斯在該學術會議上進一步具體闡述了他所提出的「共形循環宇宙論」。

再次強調:宇宙在時間和空間上都具有循環結構。它不存在真正的「起源」

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,而是在一個自我包含的環回過程中不斷重生和衰亡。每個循環單位代表一個整體連續的宇宙子體。

此外,我們不能排除黑洞在這個模型中的重要地位。它們可能代表著向前和向后的時間「窗口」,連接著不同循環周期。通過黑洞,過去的宇宙狀態得以延續到將來,也為未來提供了延伸路徑。

從最簡單的邏輯出發,我們可以說宇宙在時間軸上是「永恒子」 - 它們既存在于過去,也將存在于未來

論證推演

這個理論框架一經面世為何會引起人們的嚴肅探討和聯翩遐想,筆者認為當然離不開彭羅斯 利用廣義相對論及建立相關的嚴格數學框架和代數模型。

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而且通過高性能計算機,能夠測試理論給出的各種預測結果,例如黑洞形成與碰撞過程。

彭羅斯還能夠系統的論述這個理論預言的物理量是否符合目前對CMB、宇宙膨脹等的觀測結果。當然他也接受這個理論直面質疑和猜測。通過不斷總結新發現,維持這個框架的開放性演進過程。

理論現實鋪設前景

每一種全新構想都不可避免地帶有局限性,到目前為止,我們仍然缺乏直接的觀察數據。驗證關鍵論點,例如周期之間的信息傳遞,仍待新的考證。應用層面的數學模型仍在完善中。需要更多的工作來模擬復雜的過程,如黑洞跨周期合并。

彭羅斯構建了一個完善自洽的循環理論框架,但歸根結底沒有從巨觀物理觀察層面描述這些定律的存在依據。

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不過,循環理論仍然保持敞開包容,汲取新線索。可預見的未來,隨著觀測技術的迭進:

我們很有可能會在引力波或背景輻射等宇宙現象中找到新的證據。超級計算機可以更好地模擬跨越數萬億年的天體物理動力學。

循環學說的積極理論架設還可以激發對連接時空、熱力學和信息科學的跨學科應用。比如識別印在CMB等遺物中的過去周期的特征,以便未來的儀器能夠檢測到。

雖然未來的挑戰仍充滿不確定性,但這一套激進學說仍為探索宇宙的本質開辟了新的途徑。伴隨理論和觀測方面進一步發展,我們對宇宙起源、演化和文明發展最終目的論指向的質詢,會得到截然不同的重塑和詮釋吧

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