霍金生前最后研究發(fā)表 否認(rèn)宇宙永恒膨脹

英國(guó)劍橋大學(xué)2日說(shuō)，已故知名物理學(xué)家斯蒂芬·霍金生前有關(guān)宇宙的最后研究當(dāng)天發(fā)表在《高能物理學(xué)學(xué)報(bào)》上，霍金等人認(rèn)為宇宙并非永恒膨脹，并且比當(dāng)前許多學(xué)說(shuō)描繪得更簡(jiǎn)單。

這一論文由霍金和比利時(shí)魯汶大學(xué)的托馬斯·赫爾托赫教授合著。相關(guān)理論最早在去年7月劍橋大學(xué)一個(gè)會(huì)議上首次公開。論文顯示的最后修改時(shí)間是2018年3月4日。10天后，霍金逝世。

根據(jù)宇宙大爆炸理論，宇宙是在100多億年前一次大爆炸后膨脹形成。一些科學(xué)家基于“永恒膨脹”的概念，提出了多重宇宙的理論。從整體上看，宇宙在大爆炸后的膨脹是永恒的，只是在一小部分區(qū)域停止或減速，形成無(wú)限多的分形結(jié)構(gòu)，好像一個(gè)個(gè)口袋。也就是說(shuō)人類能觀察到的宇宙是一個(gè)口袋宇宙，這片宇宙區(qū)域中膨脹已結(jié)束，恒星和星系已形成，而不同口袋宇宙之間由還在繼續(xù)膨脹的區(qū)域隔開。

在這篇霍金生前最后的論文中，他和赫爾托赫并不認(rèn)同這種觀點(diǎn)。他們認(rèn)為，宇宙總體上相對(duì)平整并且是“有限的”，并非所謂的分形結(jié)構(gòu)。

赫爾托赫說(shuō)，有關(guān)永恒膨脹的一個(gè)問(wèn)題是，它假設(shè)了一個(gè)根據(jù)愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論不斷進(jìn)化的背景宇宙，并且把量子效應(yīng)當(dāng)成這其中的微小波動(dòng)，但有關(guān)永恒膨脹的理論會(huì)消除經(jīng)典物理學(xué)和量子物理學(xué)的差異，愛(ài)因斯坦的理論在這種狀況下就會(huì)瓦解。

霍金和赫爾托赫用弦理論統(tǒng)一相對(duì)論和量子力學(xué)，重新計(jì)算永恒膨脹的問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn)，永恒膨脹在某個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)達(dá)到一個(gè)“門檻”，人類熟知的時(shí)間概念過(guò)了這個(gè)門檻就會(huì)失去意義。赫爾托赫說(shuō)：“我們沒(méi)有減少到一個(gè)唯一的宇宙，但我們的結(jié)果還是大大簡(jiǎn)化了多重宇宙，可能存在的宇宙范圍要小得多。”

霍金和赫爾托赫的論述如能被證實(shí)，將對(duì)當(dāng)前的多重宇宙理論架構(gòu)產(chǎn)生很大影響。赫爾托赫計(jì)劃通過(guò)尋找引力波來(lái)測(cè)試這一理論，這些引力波不能被第一次探測(cè)到引力波的激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)探測(cè)到，計(jì)劃于2034年建成的激光干涉空間天線(LISA)理論上具備探測(cè)到這種引力波的能力。（新華社倫敦電 記者張家偉）