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第498章 霍金罗杰彭罗斯奇点理论（第2页）

这个发现跟大爆炸理论所预言的“原始火球”相一致。除此之外，我们通过对早期宇宙没有被任何恒星污染过的原始气体云进行观测分析，得出了早期宇宙的元素组成以及比例。

这个发现也跟大爆炸理论提出的核合成相一致。因此大爆炸理论就成为了解释宇宙最好的理论，并且被所有的科学家所接受。因为其他的所有理论都无法解释以上的观测和发现。

但是大爆炸理论也有它无法解释的现象：

我们口中所说的充满热物质、高能辐射、且在膨胀的宇宙（热大爆炸状态），是怎么来的？

如果现在的宇宙在膨胀，那么过去的宇宙就无限小、密度无限大、温度无限高，因此会诞生出一个我们无法理解的奇点，在一个温度不受限制的宇宙，就会诞生出奇异粒子，如：磁单极子、大统一粒子，为什么我们今天没有在宇宙中发现这些粒子呢？

通过对微波背景辐射更为精确的测量，我们发现宇宙在各个方向上温度都是大致相同的，也就是我们所说的各项同性。要知道宇宙现在的尺度达到了数百亿光年，且膨胀超过了光速，那么这些区域在无法进行任何信息交流的情况下，是如何保证各处的温度基本一致的？

我们通过对宇宙空间曲率的测量发现可观测宇宙的曲率跟平坦的结构无法区分，为什么宇宙是平坦的，而不是存在正曲率或者是负曲率？

以上的三个问题，分别被称为高能粒子难疑、热平衡难疑、平坦难疑！大爆炸理论本身对这些问题无法做出回答。

所以为了对大爆炸理论做出补充，因此就出现了暴涨理论。也就是在大爆炸之前宇宙存在一个没有任何物质、空间中只有真空能量的指数膨胀阶段。

一个指数膨胀的宇宙就解释以上的所有问题，并且对宇宙的能量做出了限制，并非是无限高，所以一些奇异粒子不能产生、或者是量非常少，且指数膨胀的宇宙可以将他们稀释到我们无法发现的程度。

一个指数膨胀的宇宙也会在很短的时间内将宇宙的曲率拉伸到平坦的状态，也许整个宇宙真的存在一些正曲率或者是负曲率，但在我们看来就是平坦的，这就跟我们站在地球上一样，其实地球是球，但我们看到的地球是平的。

一个指数膨胀的宇宙也能将曾经存在联系、可以交换信息的空间，在很短的时间内拉伸到非常大的范围，使得现在我们在地球上看来，各个方向上温度都一样，这是因为它们曾经交换过信息。

所以暴涨理论不仅对大爆炸理论做出了扩展，解释了大爆炸理论无法解释的问题，也预言了在微波辐射中存在的密度波动。这是由于真空能量的波动引起的，物质分布稍微的不均匀。

因此暴涨理论是一个完整且成熟的理论，已经被科学界所认可。

而彭罗斯最新发表的论文正是想要取代暴涨理论，这引起了很多科学家的怀疑、质疑。并不是科学家不接受新的理论，而是彭罗斯所认为的在微波背景辐射中发现的“上一个宇宙”存在的证据霍金点，在很多科学家看来并不可靠，它的数据分析有误，且观测结果没有可重复性。

而且也有很多科学家给彭罗斯指出了这一点，但他就是坚持自己的想法，为什么呢？

因为彭罗斯在近10年来，一直都不相信暴涨理论，不相信在大爆炸之前存在一个指数膨胀的宇宙，而他更相信一个循环的宇宙。

这套理论虽然很美，但是估计是错误的，这会给他的科学之路上留下瑕疵。

不过，我们也不能一棒子把人家敲死，因为在彭罗斯根据广义相对论认为宇宙中存在黑洞的时候，就连爱因斯坦也不相信，认为黑洞只是数学上的把戏，而非物理现实。

但真实的情况是，彭罗斯是正确的。也许他这次也是正确！如果真的正确，那么我们的宇宙学模型将会彻底的天翻地覆，我们的宇宙观也将被彻底的刷新，一个循环的宇宙，一个从生到死再到生的宇宙，让人觉得可怕。

我们已经看到，物体一但被黑洞吞噬就无法逃脱。但另一方面，也存在一些可以提取黑洞部分能量的机制。其中一个是让两个黑洞并合。合并过程可能伴随大量的引力波辐射，其总能量可以占到原来两个黑洞静质量（能量）的很大一部分。另外一个机制则是让一个粒子落入旋转黑洞视界附近的区域。这个粒子分裂为两个粒子，一个落入黑洞，另一个携带着比初始粒子更多的能量逃离黑洞，飞往无穷远处。黑洞的旋转能量就以这种方式转移给了黑洞外面的粒子。

现在，让我们考虑黑洞内部的情形以及时空奇点的存在。因为“奇点”是物理理论失效的区域，有趣的是，广义相对论预言了自己的失效。或许我们不用太惊奇，因为我们仅将广义相对论作为一个经典理论处理。可以预期当时空曲率变得足够巨大时，量子效应必然会占主导地位。当时空曲率半径小到10^-13厘米（大约是一个基本粒子的半径）时，现有的粒子物理理论必然会失效。如果时空曲率半径小到10^-33厘米，那么对时空结构本身，我们也必须考虑量子效应。目前，还没有令人满意的理论能把量子力学应用到时空上。

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