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2013 年 2 月 3 日
 

太陽系的前世今生 (34):迴圈狀無止盡的宇宙起源觀點 

提供者 : 陳輝樺 (NMNS )  

說明 : 前天提及大霹靂 (Big Bang) 發展至今,很明顯地它的重點應該是描述著宇宙隨時間的演化, 而並未明確指出大夥關心的宇宙起源問題。 換言之,大霹靂為什麼會發生?大霹靂之前是怎樣的狀況? 大霹靂發生當時是甚麼樣的景觀?還有其他的大霹靂可能嗎?•••等等環繞著大霹靂初期前後的疑惑,仍然是目前公開探究的話題。 神創論者(Creationists)往往爭議著這個科學不能解釋起源,但正遵循現存宇宙規律的到底是甚麼?最終不得不, 宇宙的起源問題仍然僅是停留在邏輯的主題進行理論探討,找出邏輯可以解釋現有證據的模式, 目前,絕大多數的這些模型仍然是高度不確定性,但一些當前可能的觀點仍值得介紹。 在前首先介紹,1983 年俄裔美籍宇宙學家安德烈•林德 (Andrei Linde,1948. -) 修正美國理論物理學家、宇宙學家阿蘭•哈維•古斯(Alan Harvey Guth,1947.2.27. -)於 1979 年所提的暴脹宇宙模型 (inflationary universe theory),首倡渾沌膨脹 (chaotic inflationEternal Inflation) 宇宙模型。昨天介紹了理論物理學裡結合量子力學 (quantum mechanics) 和廣義相對論 (general relativity) 為量子重力 (quantum gravity) 發展中的一支 ─ 旋論 (String theory) 所提供的可能解釋。

            今天繼續介紹 2002 年美國宇宙學家保羅•斯泰恩哈特 (Paul J. Steinhardt,1952.12.25. ─,右上圖照 ) 修正美國理論物理學家、宇宙學家阿蘭•哈維•古斯Alan Harvey Guth,1947.2.27. - ,左上圖照)於 1979 年所提的暴脹宇宙模型 (inflationary universe theory),首倡迴圈狀無止盡的宇宙起源 (ekpyrotic or cyclic universe) 觀點。他主張宇宙存在於永遠的過去空間和時間裡、且宇宙經歷過無盡序列的週期,它定期將經歷始於大爆發 (big bang)、終於大的緊縮 (big crunch)、以及數萬億年之間每個膨脹和緊縮的大反彈 (bounce),在迴圈中時間與溫度僅作無限小的密度變化。因為我們的宇宙實際上嵌入在高維空間的其他這種宇宙中,就會發生這些振盪。這些小宇宙遵守著愛因斯坦的廣義相對論 (General Relativity) 數學方程和在大尺度觀測下宇宙該呈現均質且各向同性 (homogeneity and isotropy) 「宇宙學原理」 (The Cosmological Principle) 的規範,當這些小宇宙碰撞並分開時,它們經歷大霹靂、並重複該過程。正如同其他任何新的想法一樣,保羅•斯泰恩哈特迴圈狀無止盡的宇宙起源模型已經經歷了很多來自其他宇宙論者的批評,他回覆了這些批評,指出許多的所謂問題是出於基本的誤解,但也承認仍然有不少尚未解決的問題留待更多解釋。

明日主題 : 太陽系的前世今生 (35):起初 神創造天地
天文史上的今天 : 1925 年 2 月 3 日,英國物理學家奧利弗•黑維塞 (Oliver Heaviside,1850.5.18.─ 1925.2.3.) 逝世。1880-1887 年間他提出了運算微積分因,1887 年他提出以電感器來消除雜訊,1888-1889 年他計算了電場和磁場受移動中的電荷而產生的改變,和電荷進入更密的媒質時的影響,1889 年他鑽研了電磁質量。1902 年為了解釋無線電波的反射,他猜想大氣有一層導電物質,這層大氣現在稱為肯涅利-黑維塞層(Kennelly-Heaviside Layer),1923 年證實了這層的存在。  
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         諮詢服務 : 陳輝樺 或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                        蘇明俊 (樹德科技大學  休閒事業管理系)

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