第9章 膨胀的宇宙(2)[第1页/共5页]

统统的弗里德曼解都具有一个特性，即在畴昔的某一时候（约100至200亿年之前）邻近星系之间的间隔必然为零。在这被我们称之为大爆炸的那一时候，宇宙的密度和时空曲率都是无穷大。因为数学不能真正地措置无穷大的数，这意味着，广义相对论（弗里德曼解以此为根本）预言，在宇宙中存在一点，在该措置论本身崩溃。如许的点恰是数学中称为奇点的一个例子。究竟上，我们统统的科学实际都是基于时空是光滑的和几近平坦的根本上表述的，以是它们在时空曲率为无穷大的大爆炸奇点处崩溃。

固然弗里德曼只找到一个模型，实在满足他的两个根基假定的共有三类模型。在第一类模型（即弗里德曼找到的）中，宇宙收缩得充足慢，如许分歧星系之间的引力使收缩减缓，并终究停止。然后星系开端相互靠近，而宇宙收缩。刚开端时间隔为零，接着它增加到最大值，然后又减小到零；在第二类解中，宇宙收缩得如此之快，引力固然能使之迟缓一些，却永久不能使之停止。刚开端时间隔为零，最后星系以稳恒的速率相互分开；最后，另有第三类解，宇宙的收缩快到足以刚好制止坍缩。但是，固然星系分开的速率永久不会完整变成零，但是却会越变越小。

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。

一小我能够绕宇宙一周终究回到解缆点的思惟是科学胡想的好题材，但它在实际上并没有多粗心义。因为能够证明，一小我还没来得及绕回一圈，宇宙已经坍缩到了零标准。你必须观光得比光还快，才气在宇宙闭幕之前绕回到你的解缆点――而这是不答应的！

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。

所谓的稳态实际获得过最遍及的支撑。这是由纳粹占据的奥天时来的两个灾黎――赫曼・邦迪和托马斯・高尔德，以及一个在战时和他们一道处置雷达研制的英国人，弗雷德・霍伊尔于1948年共同提出的。其设法是，当星系相互分开时，由正在持续产生的新物质在它们中的间隙不竭地构成新的星系。是以，在空间的统统点以及在统统的时候，宇宙看起来在大抵上是不异的。稳态实际需求对广义相对论停止修改，使之答应物质的持续天生，但是有关的产生率是如此之低（约莫每年每立方千米一个粒子），低到不与尝试相抵触。在第一章论述的意义上，这是一个好的科学实际：它非常简朴，并做出肯定的预言可让察看者查验。此中一个预言是，我们不管在宇宙的何时何地看给定的空间体积内星系或近似物体的数量必须一样。20世纪50年代晚期和60年代初期，由马丁・赖尔（他在战时也和邦迪、高尔德以及霍伊尔同事，作雷达研讨）带领的一个天文学家小组在剑桥对从外空间来的射电源停止了普查。这个剑桥小组指出，这些射电源的大多数必须位于我们星系以外（它们中的很多确切可被认证与其他星系相干），并且存在的弱源比强源多很多。他们将弱源解释为较远的源，强源为较近的源。成果发明，单位空间体积内浅显的源仿佛在近处比远处希少。这能够表白，我们处于宇宙的一个庞大地区的中间，这里的源比其他处所希少。