@ 2016.05.16 , 15:09

关于大爆炸理论的3个问题

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大约138亿年前的某处,宇宙在大爆炸中诞生。不到一秒,原本合一的四个基本力——电磁力,引力,弱核力和强核力分离了。突然,宇宙开始以指数级扩展,宇宙开始膨胀。稍后但在最初范围内,强子形成,中微子停止与与其他粒子相互作用。在接下来的十秒,轻粒子占据统治地位。它们短期规则让步于统治了接近38万年的光子,后来由最新形成的氢原子和氦原子接管统治,但是直到约5.59亿年后,星星通过融合这些微粒才开始发光。

大爆炸是我们所能解释宇宙的产生和存在最好的理论。正如天体物理学家Ethan Siegel在最新书籍Beyond the Galaxy中写到:

时至今日,没有其他模型既可以与广义相对论一致,又可以解释宇宙的哈勃膨胀,轻元素的丰富以及宇宙电磁微波背景的存在和性质,而大爆炸恰恰是唯一可以做到的。

但是尽管有可行和大量的科学证据的支持,宇宙学的理论定义并不完美。存在着三个主要问题。

首先是视界问题。如果我们远观太空,有数以亿计的光线,光子有同样温度-大约2.725开式度。但如果从另一个方向看,我们看到的是一样的。多么巧合!事实上,当天文学家从所有方向看,无论多么远,他们发现所有区域都有同样的温度。这令人极其费解,Siegel说:”这些区域因为距离分开,而这个距离要远超过任何信号,甚至是光线在宇宙产生时所能穿越达到的路程。”大爆炸对于这一奇事没有任何解释。

而大爆炸没有解释的另一个怪事就是扁平问题。几乎所有的由天文学家收集的证据表明宇宙是平的。就像是桌上的一张纸,时空都展现出没有任何弯曲。在大爆炸的背景下,这个看上去极不可能。

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最后就是单极子问题。由大爆炸所产生的巨大能量产生了一个带磁性的颗粒,它打破了模型。所有磁铁有两个极,北极和南极。就算是磁铁突然折断,两个极依然存在。但是这个颗粒实际上是只有一个极的磁铁:带磁性的单极子!

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在2014年,研究者在实验室里创造出一种合成磁铁单极子,但是物理学家在自然中至今发现了其中一个粒子。 斯坦福的一个研究者Blas Cabrera,也是低温暗物质研究实验的当前领导者,他发现了追溯1982年的一个候选单极子,但是没有其他实验应证他的结论。

所以我们该如何处理这三个难题呢?仅仅忽略它们吗?

”我们不禁想把这上面三个问题根本不当作是问题,而仅仅看作是宇宙起源的条件……“Siegel写到。“清理真相并不被打扰,大爆炸足以应对。“

”但是那将是一个糟糕的非科学性的态度……只要我们一相信有些事情是科学无法回答的问题,它将是一个自我实现的预言。“

科学家们不会因为问题很困难就避开它们,恰恰相反,科学家们会精确地处理这些问题。坏名声是发现者,而对于这个世界,则有更重要的东西——知识。

本文译自 Newton Blog,由译者 Solo 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

#本文由原作者Ross Pomeroy授权煎蛋网编译发表。


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