宇宙的熵增进程，它会有止境吗？这也许与宇宙大爆炸无关

jacjon

多年来，迷信家们始终在给咱们灌输一个观念：咱们的宇宙始于”大爆炸“。这经常让人们有一种觉得，就是宇宙的那场降生是十分怪异的进程。


但芝加哥大学的两位物理学家却其实不这样以为。
西恩?卡罗尔是芝加哥大学的物理学助理传授，她想告知咱们：大爆炸在咱们宇宙的全部历史中其实不拥有特殊性！
卡罗尔和钻研生詹妮弗?陈以为：大爆炸只是宇宙极为漫长的天然演变进程（不停扩大、变得淡薄并逐步冷却）中重复产生的一种普通事情。


咱们来看两个问题：为何时间只能向一个标的目的活动，以及为何大爆炸（一个尚未证明的实践）由“虚空”中的能量颠簸惹起，而且这个“虚空”遵从咱们已知的物理学定律？
一些钻研人员很早就指出宇宙有多是周期性循环的，大爆炸只是咱们已知宇宙的终点，而不是包孕这个已知宇宙的更大宇宙的终点，阿谁更大的宇宙中包孕了少量不在咱们这个“宇宙泡“中的物资，那些物资咱们是永久看不到的。


对于时间只能朝一个标的目的流逝的问题曾经困扰了物理学家一个世纪，由于大部份物理学定律其实不区别过来和未来，也就是它们拥有时间对称性。
时间和“熵“的概念瓜葛亲密，“熵“是一种对宇宙无序度的权衡。物理学家路德维格?玻尔兹曼在一个世纪以前就曾经指出：熵跟着时间的流逝而减少。


卡罗尔对此举了个形象的例子：你能够将鸡蛋变成一个熟蛋饼，但不克不及将熟蛋饼变回鸡蛋。
然而为什么宇宙最后拥有低熵形态呢？这个问题始终困扰着迷信家们，大部份迷信家都会绕开这个问题。以前有些钻研者经过假设宇宙中的熵是无限的来尝试解决这个问题，卡罗尔和詹妮弗?陈则经过相同的办法。
他们在一个讲演中提出一个假定：“宇宙的熵是有限的，它能够始终增长上来”。
为了和以后观测到的宇宙相符，任何一种实践都必需能解释宇宙收缩景象，这也是大爆炸实践的一个推论。收缩象征着，宇宙在大爆炸产生后不到一秒的时间内，泛起了极为疾速的扩大。
然而这里有一个问题：为了开始收缩进程，宇宙最后需求一个十分纷歧般的结构，其中必需包孕一个特殊的巨大物资块，而这类结构方式是很难在彻底随机的状况下造成的。


卡罗尔和詹妮弗?陈不这样想，他们以为宇宙的最惯例结构更像一个冰冷而空阔的空间，这类空间构造很难发生收缩景象。
在一个无限熵的宇宙模型中，一些迷信家以为一种随机颠簸会触发收缩，然而这需求宇宙中的份子从高熵形态颠簸到低熵形态，这类事件产生的概率很小。
卡罗尔说：“触发收缩的前提其实不容易达成，有观念以为从随机颠簸中降生宇宙要比发生收缩还容易！”
卡罗尔和詹妮弗?陈的有限熵计划灵感来自1998年的发现：因为暗能量这类奥秘气力的存在，宇宙将继续扩大上来。在这类状况下，宇宙最可能的结构就是它简直是空无一物的。
卡罗尔说：“在咱们这个宇宙中，熵在增长，宇宙也在收缩，并变得更空。“


然而即便是空无一物的太空，也存在亚原子级别的能量颠簸，如巴塞罗那自治大学的贾米?格瑞加和塔夫茨大学的亚历山东大学?维林金所指出的，这类巨大的颠簸会在宇宙中继续不停造成大爆炸景象，分布在各个区域。卡罗尔和詹妮弗?陈对这类思绪进行了极大的扩展，以为收缩乃至能够在边远的过来产生逆转，在那种状况下时间从咱们的角度看就会倒退往回。
无论如何收缩，这些大爆炸发生的新宇宙都会持续熵增进程，在这个不断的循环中，宇宙永久不会安定上去。由于假如它真的达到了均衡，那末所有都将住手，时间也不会再活动。
最初来总结一下卡罗尔的观念：“其实不存在一个熵为极大值的形态，你永久能够经过发明一个新宇宙让它扩大并冷却的方法让宇宙的熵持续增大！”
BY: Staff
FY: TelescopeX
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