2014年9月28日,美国科学家从数学上证明了“黑洞不存在”。
据美国物理学家组织网站报道,北卡罗来纳大学教堂山分校的理论物理学家劳拉梅西尼霍顿(Laura Mersini Horton)在在线物理知识库ArXiv上发表文章称,她已经从数学上证明了“黑洞不存在”。一旦她的观点被科学界证明是正确的,现代物理学的宇宙起源理论就可能被彻底推翻。
指出劳拉的理论运用数学方法,将万有引力理论和量子力学理论和谐地融合在一起:结论是人“黑洞不存在”。她和霍金认为,当一颗恒星死亡和坍缩时,会释放出霍金提出的辐射。在这个过程中,行星本身也会失去很大一部分质量。最终死亡星球留下的密度不足以形成黑洞。
如果这个理论被证明是正确的,大爆炸理论可能会被推翻,甚至现代物理学中的宇宙起源理论可能会被彻底推翻,或者是万有引力理论和量子力学理论相结合的新理论设定“黑洞不存在”。
在宇宙诞生之前,虽然没有时间和空间,但是有能量,而且能量是无限的。
一般来说,宇宙目前的年龄大约是150亿年。现在科学界普遍认为宇宙是从150亿年前的一次大爆炸开始的。
根据大爆炸理论,宇宙起源于一个具有无限体积、无限质量、无限密度和无限能量的奇点。一切从大爆炸那一刻开始。也就是说,宇宙万物,包括空间和时间,都起源于大爆炸。在大爆炸之前,一切都消失了。没有空间,没有时间,也没有宇宙。
因此,大爆炸是空间的创造。在大爆炸之前,没有空间。因此,“奇点之外”什么都没有。奇点就是一切,一切都在奇点里面。整个“宇宙”被浓缩成一个奇点。
同样,大爆炸是时间的开始。时间从大爆炸开始。你甚至不能说“大爆炸之前”。因为“之前”是一个时间概念,而时间只是大爆炸之后。所以,没有“大爆炸之前”,大爆炸就是一切的开始。
你可能会说,“为什么奇点之外不能有任何东西,为什么大爆炸之前不能有?真不敢想象!”的确,当然不可能彻底理解这些宇宙学理论,用我们的日常经验去思考。
哈勃发现星系正在远离宇宙膨胀。
在一个恒定的宇宙中,没有自然的起点。然而,在20世纪20年代,当哈勃开始在威尔逊山上用100英寸的望远镜进行观测时,情况发生了根本的变化。
哈勃发现,恒星并不是均匀地分布在整个空间,而是大量的称为星系的星团。
哈勃测量来自星系的光,然后就可以确定它的速度。他预计飞向我们的星系和远离我们的星系一样多。这是在不随时间变化的宇宙中应该做的。但令哈勃惊讶的是,他发现几乎所有的星系都飞离了我们。另外,一个星系离我们越远,飞走的速度越快。宇宙不随时间变化,不像大家原来想的那样。它在膨胀。星系之间的距离随着时间而增加。
宇宙的膨胀是20世纪或任何一个世纪最重要的智力发现之一。它改变了关于宇宙是否有起源的争论。如果星系现在正在分开,那么它们在过去一定离得很近。如果它们过去的速度保持不变,所有的星系应该在大约150亿年前一个接一个地着陆。这是宇宙开始的时刻吗?
许多科学家仍然不喜欢宇宙有一个开端。因为这似乎意味着物理学已经崩溃了。人们不得不求助于外部世界的作用。为了方便,他们可以称之为上帝来决定宇宙是如何开始的。所以他们提出了一些理论。在这些理论中,宇宙此刻正在膨胀,但没有开端。其中之一是邦迪、高尔德和霍伊尔在1948年提出的稳态理论。
在稳态理论中,想法是随着星系的离去,新的星系将由整个空间中不断创造的假设物质形成。宇宙会永远存在,而且看起来一直都是一样的。从实证主义的观点来看,这最后一个性质,作为一个可以通过观察来检验的明确预测,有很大的优势。在马丁赖尔的领导下,剑桥射电观测天文小组在20世纪60年代初对弱射电源进行了研究。这些源相当均匀地分布在天空中,表明它们大多数位于银河系之外。平均来说,较弱的源离得更远。
稳态理论预测源的数量对应于源强度图的形状。但是观测显示弱源比预测的要多,这表明过去的源密度更高。这与稳态理论中的一切在时间上不变的基本假设相冲突。由于这个和其他原因,稳态理论被放弃了。
另一种避免宇宙开端的尝试是,提出存在更早的收缩阶段,但由于旋转和局部随机性,物质不会落到同一点。相反,物质的不同部分会交错排列,宇宙会重新膨胀。此时,密度将保持有限。
两个俄罗斯人,Livschitz和Haranikov,实际上声称他们证明了没有严格对称性的一般收缩总是会引起反弹,而密度仍然是有限的。这个结果对于马克思列宁主义的唯物辩证法来说非常方便,因为它回避了关于宇宙创造的棘手问题。因此,它成了苏联科学家的信条。