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第三章 膨胀的宇宙(8 / 9)

家欧格尼·利弗席兹和伊萨克·哈拉尼可夫做个尝试,设法避免存在大爆炸并因此引起时间起点问题。他们提出;大爆炸可能只是弗利德曼模型特性,这个模型毕竟只是真实宇宙近似。也许,所有大体类似实在宇宙模型中,只有弗利德曼模型包含大爆炸奇点。在弗利德曼模型中,所有星系都是直接互相离开——所以点不奇怪,在过去时刻它们必须在同处。然而,在实际宇宙中,星系不仅仅是直接互相离开——它也有点横向速度。所以,在现实中它们从来没必要在同处,只不过非常靠近而已。也许,现在膨胀着宇宙不是大爆炸奇点结果,而是从早期收缩相而来;当宇宙坍缩时,其中粒子可以不都碰撞,而是互相离得很近穿过然后又离开,产生现在宇宙膨胀。何以得知这实际宇宙是否从大爆炸开始呢?利弗席兹和哈拉尼可夫研究模型大体和弗利德曼模型相像,但是考虑实际宇宙中星系不规则性和杂乱速度。他们指出,即使星系不再总是直接互相离开,这样模型也可从个大爆炸开始。但是他们宣称,这只可能发生在例外模型中,星系在这儿以正确方式运动。他们论证道;似乎没有大爆炸奇点类弗利德曼模型比有此奇点模型多无限多倍,所以结论应该是,实际中没有过大爆炸。然而,他们后来意识到,存在更为广泛具有奇性类弗利德曼模型,星系在那儿并不需要以任何特别方式运动。所以,1970年他们收回自己宣布。

利弗席兹和哈拉尼科夫工作是有价值。因为它显示,如果广义相对论是正确,宇宙可以有过奇点,个大爆炸。然而,它没有解决关键问题:广义相对论是否预言宇宙必须有过大爆炸或时间开端?对这个问题,英国数学家兼物理学家罗杰·彭罗斯在1965年以完全不同手段给出回答。利用广义相对论中光锥行为方式以及引力总是吸引这事实,他指出,坍缩恒星在自己引力作用下被陷入到个区域之中,其表面最终缩小到零。并且由于这区域表面缩小到零,它体积也应如此。恒星中所有物质将被压缩到个零体积区域里,所以物质密度和空间——时间曲率变成无限大。换言之,人们得到个奇点,它被包含在叫做黑洞空间——时间个区域中。

初看起来,彭罗斯结果只适用于恒星,它并没有涉及到任何关于整个宇宙过去是否有个大爆炸奇点问题。然而,正当彭罗斯在创造他定理之时,个正在尽力寻求个问题可用之完成博士论文研究生。两年之前即被诊断得ALS,通常又被称为卢伽雷病或运动神经细胞病,并且被告知只有两年可活。在这种情况下,看来没有很多必要攻读博士学位——预料不能活那久。然而两年过去没有糟到那种程度

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