陈方培的博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/chenfap 大连理工大学物理系退休教授

博文

‘宇宙大爆炸’在理论上的缺点和问题

已有 7312 次阅读 2008-11-21 06:49 |个人分类:未分类| 宇宙学, ‘宇宙大爆炸’

20世纪80年代之前, 所谓‘宇宙大爆炸’原是用来形容宇宙从其物质密度、温度和时空曲率都处于无穷大时的状态开始突然膨胀的现象。近20年来,由于量子宇宙学研究宇宙的起源, 对‘宇宙大爆炸’的理解与20世纪80年代之前的理解有所不同,但不少特点仍是相近的。量子宇宙学的版本很多,下面只简略介绍其中一个版本对‘宇宙大爆炸’的看法。

这个量子宇宙学的版本认为,我们的宇宙是从宇宙量子真空中的一个‘宇宙泡'演化而来的。量子宇宙学认为宇宙量子真空具有零点能量,存在真空涨落,可形成‘宇宙泡’。 ‘宇宙泡’的线度大约等于普朗克长度;当‘宇宙泡’的能量非常非常大时,该‘宇宙泡’经过暴涨阶段便演化成我们的宇宙。在这个版本中,从‘宇宙’的出现到暴涨阶段就相当于‘宇宙大爆炸’;因为它们有着相近的的特点:1),在时间上有个起点,2),‘宇宙泡’与膨胀后的宇宙相比较,空间线度小到可看成趋近于零,3),‘宇宙泡’与膨胀后的宇宙相比较,能量密度非常之大,大到可看成趋近于无限大,4), 都主张有个暴涨阶段,5),都认为宇宙在空间上是均匀和各向同性的,其时空度规是Robertson-Walker度规。这些特点总起来看,都可以用‘宇宙大爆炸’来形容。

‘宇宙大爆炸’在理论上有如下的缺点和问题:

(一),时间有起点而无终点,违背相对论的基本观点。

(二),在宇宙之初,就存在着能量密度几乎是无限大的物质场(按照量子场论的解释,真空是其能量处于基态的物质场)。这些物质场及其能量从何而来?只能认为它们原来就存在,何以原来就存在呢?无法解释。

(三),宇宙暴涨历时极短极短,而正规的宇宙膨胀历时很长很长,何以如此?难以理解。有人用‘人择原理’来解释,我认为是倒果为因。

(四),‘宇宙大爆炸’之初,宇宙空间线度为零(或‘宇宙泡’的空间线度趋近于零);可是,当Robertson-Walker度规中的曲率指数k=0-1时,所求得的宇宙空间体积为无限大;在k=0-1的情况(对实际宇宙,k=0)下,宇宙一膨胀,其空间体积立即由零变成无限大。这怎么去理解呢?此外,量子宇宙学允许除我们的宇宙外,还可能存在许多其它的宇宙,也就是说,存在许多其它的‘宇宙大爆炸’;这么多宇宙如何理解呢?愈研究只会感到愈来愈玄,例如虫洞、时间机器等。如果我们的‘宇宙大爆炸’不存在,那末,其它的‘宇宙大爆炸’;也就不存在。

(五),以存在‘宇宙大爆炸’为特点的流行宇宙学没有考虑自由引力场的能量也没有充分应用引力体系的能动张量守恒定律;而Lorentz Levi-Civita守恒定律既可阻止‘宇宙大爆炸’出现,又可使物质场的能量与引力场的能量有可能同时从零创生。

适当修改流行的宇宙学的理论基础,可以克服上述缺点和问题,得出修改的宇宙标准模型,从而获得一些新的见解。这些将在后续博文中详细介绍。

 



https://blog.sciencenet.cn/blog-71626-47701.html

上一篇:对《如何说明‘宇宙大爆炸’不可能存在?》一文的补充
下一篇:物质场与引力场的拉氏函数密度
收藏 IP: .*| 热度|

2 朱林 yinglu

发表评论 评论 (2 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-4-26 00:29

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部