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2003 年 10 月 21 日

人類對於宇宙的科學認知 (21) : Roger Penrose 與 Stephen Hawking 大霹靂說的理論驗證
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明 : 1930 年 喬治•加墨 (George Gamow) 所提出的大霹靂學說 有何理論上的支持基礎呢?為什麼會和近代的量子論扯上關聯呢?

        1965 年,潘羅斯 (Roger Penrose,左上照片) 在倫敦表示一顆恆星因著自己的重力塌陷, 而產生一個無限大密度、且濃縮於一個稱之為「奇異點」的極小時空裡, 此處是 愛因斯坦廣義相對論 中重力方程的時空不能適用的地方, 也不是數學計算得出來的地方,所以這個「奇異點」是無可預測的時空。 潘羅斯 史蒂芬霍金 (Stephen Hawking,右上照片) 於是圓其「奇異點」的論述, 正彷如一顆星球的終了塌陷於「奇異點」, 依理反推, 宇宙的膨脹 必然是從一點開始膨脹的過程。

        史蒂芬霍金 採用一個 宇宙劇變 和古典物理裡描述穩定原子的不穩定來比擬。 而描述穩定原子的不穩定狀態在 1920 年代才由量子物理描述出來, 物理學家才知道原子是如何被束縛在一起於一個極小的空間裡的。 相同地,因此史蒂芬霍金建議量子論能解決愛因斯坦廣義相對論在「奇異點」處無法計算的問題。 你知道史蒂芬霍金是如何以愛因斯坦廣義相對論的重力方程和量子物理來處理黑洞的「奇異點」問題呢? 你知道黑洞的「奇異點」還有那些特徵呢?我們稍後再介紹。

明日主題 : 人類對於宇宙的認知 (22) : Curtis 和 Shapley 的宇宙大小之大辯論
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主編 : 陳輝樺 、 王夕堯
                          諮詢服務 : 陳輝樺 或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                                  王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
                                                       蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)


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