许多人在仰望星空时都会思考,宇宙的起源与归宿是什么?设想时间推移至遥远的未来:星星燃烧殆尽,黑洞消失,一切衰亡,甚至“时间”本身似乎都失去意义。在这样一个死寂的时刻,是否会成为下一个创世的起点?英国数学物理学家罗杰·彭罗斯认为这有其可能性。他提出的“共形循环宇宙学”理论(CCC),认为宇宙经过无限次的循环,每一轮宇宙的未来也与下一次大爆炸的奇点形成统一。
在这一模型中,大爆炸并不是一个新的开始,而是两轮宇宙之间的连接。彭罗斯的研究并未否认宇宙有138亿年的演化历史,但他更为关注的是大爆炸之前和宇宙最终命运的问题。过去提及循环宇宙时,往往联想到“宇宙大挤压”,即宇宙在引力下收缩至一点,然后再次爆炸,但暗能量的存在与起源至今没有明确答案。
近年来,关于暗能量的研究重新受到关注。虽然数据分析显示暗能量可能随时间变化,但与当前主流的ΛCDM模型的结果相符。因此,宇宙未来的命运依然不明。传统的循环宇宙理论面临数学上的挑战,而彭罗斯则尝试以新的视角来解决这一难题:不再让宇宙收缩,而是在古老的宇宙中,当只剩下光子时“重置”。 南宫娱乐平台
“共形”这一术语源于数学,表示在形状改变时角度和形态保持不变。通过这一概念,彭罗斯表明,在光速下,光子不经历时间,其在宇宙早期发出的光子在亿年间行进,而对其自身而言,时间似乎静止。宇宙中光子的聚集足以形成黑洞,而在彭罗斯的研究框架中,黑洞的作用显得至关重要。
彭罗斯在1965年提出的奇点定理,及其与霍金的合作成果,使得在广义相对论的范围内奇点的出现成为必然。到了仅剩光子的宇宙,时间也随之失去意义,一切能量汇聚于一个微小点,新的大爆炸由此展开。他的团队还推测,部分引力辐射能够穿透两轮宇宙的交替,并可能解释宇宙加速膨胀的现象。
不过,任何理论都需要通过实验证实。彭罗斯认为,前一轮宇宙应留下“遗迹”,然而,这一理论遭到了一些质疑。首先,如果没有经历时空的事物,是否可以说时空本身不存在?在这样的状态下再没有观察者,便难以检验。其次,并非所有粒子都会变为光子或引力子,尚无质子衰变的实证,电子的衰变也未获证实。至今,CCC理论在宇宙学界并未广泛接受,且缺乏公认的观测支持。 南宫娱乐平台
其实,循环宇宙有多种版本,不仅是彭罗斯的理论。还有圈量子宇宙学、鲍姆-弗兰普顿模型及其他多个理论,各自有支持者但也存在明显不足之处。能够验证这些理论的,或许仍需依靠138亿年前形成的宇宙微波背景辐射,而中国的观测站在这一领域也在不断推进。