宇宙 · 第三节
《宇宙》第三节
1992年,COBE卫星首次探测到宇宙微波背景中的涟漪,此后观测精度大幅提升。
1992年,COBE卫星首次探测到宇宙微波背景中的涟漪,此后观测精度大幅提升。BOOMERANG和MAXIMA两个探空气球实验提供了宇宙几何平坦的证据,支持暴胀理论;实验曾一度测不到理论预期的第二个共振峰,但三四个月前该峰被观测到且高度与理论吻合。
为匹配观测,人们假设存在占宇宙总质量约60%的暗能量(产生排斥、驱动加速膨胀)和约30%—40%的暗物质(受引力作用、成团),普通物质仅占5%,二者性质均不明。如今数据已排除90年代初的多数模型,只剩大爆炸加暴胀的共识模型。
作者提出替代理论:宇宙无始无终、三维空间始终无限,以循环形式演化——从热到冷、从致密到稀疏,终至空无后再被注入能量,重新开始,现处最近一次循环。循环想法古已有之(古印度、爱伦·坡、尼采、爱因斯坦等),但20世纪20—30年代曾遇两大难题:大挤压时密度温度趋于无限,物理定律是否适用不明;每循环产生熵使周期递增,倒推则周期递减至零,起始问题仍未解决。作者将用新想法克服这些难题,并先综述共识模型:以大爆炸为起点,假设初始能量密度低于临界值、存在暴胀场,暴胀使宇宙均匀平坦并留下星系种子,随后演化出轻原子核、第一批原子、恒星与星系;近150亿年膨胀一直减速,但近期观测显示暗能量使膨胀重新加速。