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宇宙膨胀的动力来源于什么

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发布时间：2025-11-01 09:06

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天文学家发现：宇宙正在超光速膨胀，难道爱因斯坦错了？为什么任何有质量的物体，都无法超越光速移动呢？
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“宇宙膨胀，是指宇宙空间持续扩张，星系因空间本身扩展而相互远离的现象。科学家用哈勃常数来衡量膨胀的速度，目前测得的数值大约是73公里/秒/百万秒差距，这个速度甚至超过光速，当并不违反相对论。如果宇宙一直这么膨胀下去，那么来的夜空我们将无法看到本星系群以外的任何星系，整个天空都会变为一片死寂”#暗能量 #探索宇宙 #顶级视觉盛宴
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阿尔伯特·爱因斯坦一个世纪前的洞见或许正在动摇我们对宇宙诞生的理解根基。西班牙和意大利的科学家们提出了一种大胆的新模型：宇宙大爆炸后宇宙的快速膨胀并非由我们长期以来接受的神秘“暴胀”理论驱动，而是由引力波驱动——爱因斯坦早在1916年就预言了时空涟漪的存在。与依赖于未经证实的“暴胀子”场的暴胀理论不同，这一革命性的观点完全建立在已知的物理学基础上——融合了爱因斯坦的广义相对论和量子力学。研究团队认为，引力波可能塑造了早期宇宙本身，以一种自然而然的方式拉伸和塑造时空，从而促成了星系和宇宙结构的形成。在这种观点看来，引力不仅维系着宇宙的结构，它还驱动着宇宙早期最剧烈的膨胀。该模型基于德西特空间的数学概念，为暴胀理论提供了一种更简单、更易于检验的替代方案——它不依赖于奇异或假想的力。模拟结果表明，仅引力和量子效应就可能解释宇宙在最初关键时刻的演化过程。它并不能取代大爆炸理论，但它可以改写大爆炸之后发生的一切——这一深刻的转变或许最终能使我们更接近于将现代物理学的三大支柱统一为一个优雅的万物理论。爱因斯坦一个百年前的想法竟然有了惊人的转折！与传统的暴胀理论不同，这种新模型不依赖于任何未知的力。它只使用已知的物理学——将爱因斯坦的广义相对论与量子力学相结合。研究表明，引力波可能在宇宙诞生之初就拉伸并塑造了时空，自然而然地催生了星系和宇宙结构。简而言之——引力本身或许正是宇宙诞生的动力。该研究以德西特空间的概念为基础，为暴胀理论提供了一种更简单、可检验的替代方案——这种方案或许最终能够弥合相对论和量子理论之间的差距。#科普知识 #涨知识 #知识科普 #天文 #科学普及
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勒梅特提出的凤凰宇宙及其多重化身理论构建了一个循环宇宙学模型。通过持续不断的经历膨胀、收缩、再膨胀的周期性过程，大反弹机制有望解决大爆炸理论中存在的若干矛盾。经过无数次轮回演化，宇宙获得了充分的时间达成热平衡状态，这也解释了为什么在经历如此多次重生后，当今宇宙的空间结构仍呈现出完美的均匀性。
该理论成功解决了视界难题，但同时也衍生出更多亟待解答的问题。若我们的宇宙确实在时间开端之前经历了无数次的生死轮回，那么时间本身必将留存这些演化的印记。时间之间由熵的不可逆增长所驱动，即系统从有序状态向无序状态的统计性持续转变。
因此倘若当前宇宙只是凤凰轮回序列中的最新形态，那么在所有隐秘的生命周期中持续累积的熵值将导致当前宇宙的无序程度达到极高水准，以至于任何有序结构的形成与维持都将变得不可能。凤凰现象将持续存在，但其每次再现都将呈现愈发衰老的特征，直至其所经历的存在状态实质上已无法称之为生命。
长期以来学界提出了多种替代性理论框架，试图阐释大爆炸宇宙学模型中存在的各类异常现象。
1969年马里兰大学的查尔斯米斯纳教授提出了其称之为混合大师的宇宙模型，命名源自某知名厨房搅拌机品牌。该理论假设早期宇宙经历了混沌震荡阶段，这种随机且不可预测的运动状态类似于搅拌机中面团的混合过程，最终将导致宇宙达到均匀混合的状态。
然而该模型的数学表述极为复杂且令人难以接受，同时未能有效解决宇宙平坦度与单极子问题。直至十年后，艾伦古斯在一次深夜研究中获得突破性灵感，提出了更为简洁的理论框架。这一理论不仅为单极子消失现象提供了合理解释，更能同时解决宇宙平坦度与视界问题。
古斯假设在大爆炸后的初始阶段，宇宙曾经的一段急剧的指数膨胀期，随后才逐渐减缓至现今的膨胀速率。研究表明这种爆炸过程可能发生于大统一理论时期末期，其动力机制源于基本力从同一场中分离时产生的能量转换效应。
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