时间重生 · 第三十五节
《时间重生》第三十五节
作者认为,宇宙必须是空间有限且无边界的闭合模型,不存在无穷远处,因此讨论焦点转向无限的未来。
作者认为,宇宙必须是空间有限且无边界的闭合模型,不存在无穷远处,因此讨论焦点转向无限的未来。若宇宙永远膨胀并抵达热平衡态,涨落会无穷次重现一切可能结构,从而重新引出玻尔兹曼大脑悖论;充足理由律要求宇宙必须避开这种宿命。
在假设自然规律永恒不变的前提下,作者推论:星系产星效率有限,氢元素终将耗尽,最后一颗恒星燃尽后宇宙只剩物质、辐射、暗能量。若暗能量密度是常数,宇宙将指数膨胀,各星系团彼此孤立,视界辐射最终使宇宙进入永恒的热平衡态,玻尔兹曼大脑场景重现。由于我们确信自己不是玻尔兹曼大脑,该场景必非真实。回避途径有二:一是物质密度足够大使宇宙坍缩反弹,但现实物质不足;二是宇宙学常数随时间缓慢变化乃至归零,宇宙虽永恒膨胀却不收缩,可避开悖论。黑洞通过量子效应消除奇点并催生新宇宙,也使宇宙的"死亡"显得无足轻重。
此外,斯坦哈特与图罗克提出循环宇宙模型:宇宙学常数降为负值导致整体坍缩,随后在量子引力效应下反弹再膨胀。该模型预言反弹后的宇宙高度均匀、无黑洞与引力波,并预测微波背景辐射中不存在引力波信号且具有非高斯性,这些预言可与暴胀模型区分并接受实验检验。