史蒂芬•霍金<时间简史>里提到的四个问题

fgh

史蒂芬&#8226;霍金在<时间简史>里提到四个问题，大家来挑战吧！

（1）为何早期宇宙如此之热？


（2）为何在大尺度上宇宙是如此一致？
为何在空间的所有地方和所有方向上它显得是一样的？
尤其是，当我们朝不同方向看时，为何微波辐射背景的温度是如此之相同？
在模型中，从大爆炸开始光还没有来得及从一个很远的区域传到另一个区域，
即使这两个区域在宇宙的早期靠得很近。
按照相对论，如果连光都不能从一个区域走到另一个区域，则没有任何其他的信息能做到。
所以，除非因为某种不能解释的原因，导致早期宇宙中不同的区域刚好从同样的温度开始，
否则，没有一种方法能使它们有互相一样的温度。



（3）为何宇宙以这样接近于区分坍缩和永远膨胀模型的临界膨胀率的速率开始，
以至于即使在100亿年以后的现在，它仍然几乎以临界的速率膨胀？
如果在大爆炸后的1秒钟那一时刻其膨胀率甚至只要小十亿亿分之一，
那么在它达到今天这么大的尺度之前宇宙就已坍缩。


（4）尽管在大尺度上宇宙是如此的一致和均匀，
它却包含有局部的无规性，诸如恒星和星系。
人们认为，这些是从早期宇宙中不同区域间的密度的很小的差别发展而来。
这些密度起伏的起源是什么？

superDog

我们看到的深宇，也许有一些都是我们自己过去的影像反射。。。。

是么？我不懂。

但 物以类聚---- 是

[ 本帖最后由 superDog 于 2-1-2008 01:56 AM 编辑 ]

superDog

（1）为何早期宇宙如此之热？
也不一定。。。。。
若如题作答：因为那时 - 新 表示---生

[其余的作答中....]

fgh

在史蒂芬&#8226;霍金的<时间简史>里，有一点点的解答，
不过不是很懂，也不一定对(史蒂芬&#8226;霍金自己也困惑)。
如果有必要，我会试着把重要的讯息PO上来分享。。

universe24

1）能量守恆定律，一般相信宇宙是大爆炸后形成的，早期的宇宙物質距離很近，能量比較集中，如果把所有能量以熱能來看待，那真的是很熱。

2）這個問題或許從量子力學中能夠略知一二，本人並不是很了解。

3）這個與恆星的晚期很相像，以物質爆發及中心物質坍缩兩者兼施的方式終其一生。

4）相信于引力場有關。

fgh

史蒂芬&#8226;霍金在<时间简史>第三题的解答，我本身看得似懂非懂，大家看看吧。
可以的话分享下你们的结论。

“宇宙的总能量刚好是零。宇宙的物质是由正能量构成的；
然而，所有物质都由引力互相吸引。
两块互相靠近的物质比两块分得很开的物质具有更少的能量，
因为你必须消耗能量去克服把它们拉在一起的引力而将其分开。
这样，在一定意义上，引力场具有负能量。
在空间上大体一致的宇宙的情形中，人们可以证明，
这个负的引力能刚好抵消了物质所代表的正能量，所以宇宙的总能量为零。

零的两倍仍为零。
这样宇宙可以同时将其正的物质能和负的引力能加倍，而不破坏其能量的守恒。
在宇宙的正常膨胀时，这并没有发生。
这时当宇宙变大时，物质能量密度下降。
然而，这种情形确实发生于暴涨时期。
因为宇宙膨胀时，过冷态的能量密度保持不变：
当宇宙体积加倍时，正物质能和负引力能都加倍，总能量保持为零。
在暴涨相，宇宙的尺度增大了一个非常大的倍数。
这样，可用以制造粒子的总能量变得非常大。

今天宇宙不是以暴涨的方式膨胀。
这样，必须有一种机制，它可以消去这一非常大的有效宇宙常数，
从而使膨胀率从加速的状态，改变为正如同今天这样由引力减慢下的样子。
人们可以预料，在宇宙暴涨时不同力之间的对称最终会被破坏，正如过冷的水最终会凝固一样。
这样，未破缺的对称态的额外能量就会释放，
并将宇宙重新加热到刚好低于使不同力对称的临界温度。
以后，宇宙就以标准的大爆炸模式继续膨胀并变冷。
但是，现在找到了何以宇宙刚好以临界速率膨胀，并在不同的区域具有相同温度的解释。”

kkk_0

fgh 发表于 5-1-2008 01:48 AM
史蒂芬&#8226;霍金在第三题的解答，我本身看得似懂非懂，大家看看吧。
可以的话分享下你们的结论。

参考这个

lL.lETER

谢谢分享

saturn85

很深。。