第9章 膨胀的宇宙(2)[第1页/共5页]
或许,在统统大抵近似实在宇宙的模型中,只要弗里德曼模型包含大爆炸奇点。在弗里德曼模型中,统统星系都直接相互分开――以是一点都不奇特,在畴昔的某一时候它们必须在同一处。但是,在实际的宇宙中,星系不但仅直接相互分开――它们另有一些斜向速率。以是,在实际上它们向来没需求刚幸亏同一处,只不过非常靠近罢了。或许,现在收缩着的宇宙不是来自于大爆炸奇点,而是来自于更初期的收缩相;当宇宙坍缩时,此中的粒子能够不都碰撞,而是相互离得很近飞过然后又分开,产生了现在的宇宙收缩。那么何故得知这实际的宇宙是否从大爆炸肇端的呢?利弗席兹和哈拉尼可夫所做的,是去研讨大抵和弗里德曼模型相像的宇宙模型,但是考虑了实际宇宙中的星系的不法则性和混乱速率。他们指出,即便星系不再老是直接相互分开,如许的模型也能够从一个大爆炸开端。但是他们宣称,这只在某些例外的模型中仍然能够产生,那边统统星系都以精确的体例活动。他们论证道,仿佛没有大爆炸奇点的类弗里德曼模型比有此奇点的模型多无穷多倍,以是我们的结论应当是,在实际上并没有过大爆炸。
这意味着,即便在大爆炸前存在事件,人们也不能用它们去肯定厥后所要产生的事件,因为可预感性在大爆炸处崩溃了。
在随后的几年中,我生长了新的数学技能,从用于证明奇点必然产生的定理中撤除了这个和其他技术上的前提。最后的成果是1970年彭罗斯和我的合作论文。那篇论文最后证了然,假定广义相对论是精确的,并且宇宙包含着我们观察到的这么多物质,则畴昔必然有过一个大爆炸奇点。我们的事情遭碰到很多的反对,部分来自苏联人,因为他们对马克思主义科学决定论的信奉;另一部分来自某些人,他们以为全部奇点的看法是不分歧的,并糟蹋了爱因斯坦实际的完美。但是,人实在不能辩赢数学定理。以是我们的事情终究被遍及接管,现在几近每小我都假定宇宙是从一个大爆炸奇点肇端的。颇具讽刺意味的是,现在我窜改了设法,试图去压服其他物理学家,究竟上在宇宙的开端并没有奇点――正如我们将要看到的,一旦考虑了量子效应,奇点就会消逝。
操纵多普勒效应,可由测量星系分开我们的速率来肯定现在的收缩速率。这能够非常切确地实现。但是,因为我们只能直接地测量星系的间隔,以是它们的间隔晓得得不很清楚。我们晓得的不过是,宇宙在每10亿年里收缩5%~10%。但是,我们对现在宇宙的均匀密度测量得更不精确。我们如果将银河系和其他星系的统统能看到恒星的质量加起来,乃至按对收缩率的最低的估值而言,其质量总量还不到用以禁止收缩的临界值的1%。但是,在我们以及其他星系里应当包含大量的“暗物质”,那是我们不能直接看到的,但因为它的引力对星系中恒星轨道的影响,我们晓得它必然存在。别的人们发明,大多数星系是成团的。我们能近似地推断,由其对星系活动的效应,在这些成团的星系之间还存在更多的暗物质。将统统这些暗物质加在一起,我们仍只能获得为停止收缩必须的密度的1/10摆布。但是,我们不能解除如许的能够性,能够另有我们尚未探测到的其他的物质情势,它们几近均匀地漫衍于全部宇宙中,它仍能够使得宇宙的均匀密度达到停止收缩所必须的临界值。以是,现在的证据表示,宇宙能够会永久地收缩下去。但是,统统我们能真正必定的是,既然它已经起码收缩了100亿年,即便宇宙将要坍缩,起码要再过这么久才有能够。这不该使我们过分忧愁――到当时候,除非我们已到太阳系以外开辟了殖民地,不然人类早就跟着太阳的毁灭而灭亡殆尽!