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宇宙终点可能不是热寂,一种新理论认为宇宙可以无限重生

自1998年发现暗能量以来,科学界逐渐认为现有理论和观测结果将推导得出宇宙最终走向热寂。

因为暗能量的存在,宇宙不断地加速膨胀,直到所有恒星死亡并且连黑洞都蒸发了,宇宙中只剩下一些基本粒子。要达到最终的热寂,将需要非常长的时间,但再长的时间都有一个尽头,对宇宙来说这是很可悲的。
有一个新理论打破了这样悲惨的未来,是刚获得诺贝尔物理奖的科学家罗杰·彭罗斯提出的。他认为宇宙是不朽的,它将一遍又一遍的无限重生。

大弹跳
在热寂说风行前,大弹跳是宇宙未来的主流学说。在这个理论之中,万有引力最终使宇宙从大爆炸后的扩张中撤回,并将所有物质压碎,形成一个新的奇点。然后,这个奇点再次爆炸,形成一个新的宇宙。
但是现有的观察结果否认了这种说法,通过对星星的观测我们知道,宇宙正在加速膨胀。
罗杰·彭罗斯(也是霍金的亲密合作者)提出了一种新理论,通过该理论宇宙也可以实现无限重生。

彭罗斯的理论
彭罗斯意识到宇宙大爆炸开始时的状态与其热寂时状态类似。至少从光子的角度来看。
在大爆炸的那一刻,宇宙中基本上都以能量的形式存在。绝大多数物质都没有从早期大爆炸所产生的高能量中凝结出来。相反,它将充满高能光子。
现在,我们拥有许多物质,包括恒星,行星和居住在其中的天体,但宇宙中的能量却有所减少。
但是在宇宙的热寂中,随着粒子的衰变,物质被转换回能量。因此,随着一切缓慢衰变并变成光子,宇宙的物质-能量平衡被偏向能量。

但是,光子是非常特殊的粒子。它们没有质量,因此它们以光速行进。这样的速度意味着他们没有经历时间或距离(相对论效应)。因此,从光子的角度来看,它们从起始地出发后一瞬间就到达了目的地。
光子的这种怪异特性意味着它们不知道宇宙有多大,对它们而言,距离没有任何意义。在宇宙热寂时飞来飞去的光子会认为它看起来像宇宙大爆炸时一样,宇宙似乎被挤压成一个无距离的点。
彭罗斯为此提出了一种新的循环宇宙模型,称为共形循环宇宙学。它指出,随着宇宙的热寂,宇宙中大部分转向能量,这会引起新的“大爆炸”,从而再次启动宇宙。这意味着在我们这个宇宙之前可能存在无数的宇宙,而在我们自己之后可能存在无数的宇宙。

这个理论的推论
彭罗斯预测我们可以从宇宙微波背景中看到热环,这是来自先前宇宙先进文明的信息。彭罗斯认为,上一个宇宙的先进文明可以在这个宇宙的背景噪音中给我们留言。
如果我们在宇宙微波背景中发现热环,那就表明存在另一个宇宙,并且存在着先进的外星文明。我们还需要更加精细的宇宙微波背景图像。

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