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第一百章 黑洞宇宙

文明模板 冰城之光 3251 2022-02-12 00:05:00

  物理系,辦公室。

  王文芳副教授正在批改大二學(xué)生們交上來(lái)的作業(yè)。

  《大學(xué)物理》作為所有工科學(xué)生的必修課,王文芳也負(fù)責(zé)部分本科生的課堂教學(xué)工作。

  “王教授?”

  開(kāi)著的辦公室的門(mén),被年輕學(xué)生所敲響。

  “是來(lái)交作業(yè)的嗎?”

  看著來(lái)人有點(diǎn)面熟,王文芳以為是自己的學(xué)生。物理課是大班授課,絕大多數(shù)學(xué)生,王文芳都叫不出名字。

  “不是,我是大一的,我們的物理課,要下個(gè)學(xué)期才開(kāi)始。”

  成興趕緊解釋。

  “哦?那你找我......”

  “是這樣,關(guān)于天文物理,我有些想法,想寫(xiě)個(gè)論文,找您請(qǐng)教一下。”

  受到了諸多刺激,再加上與云麗溝通之后,得到了鼓勵(lì)。成興越想,越覺(jué)得自己的理論,有道理。所以一不二不休,準(zhǔn)備將其變成文字,發(fā)表出來(lái)。

  讓世人都能認(rèn)識(shí)到自己的優(yōu)秀。自己絕對(duì)不是什么人的影子。

  “你想發(fā)表論文?”

  王文芳吃驚的看著,對(duì)方年輕的面貌。大一的學(xué)生,想發(fā)表論文?莫非.....

  “你是陳泉吧!”

  王文芳一拍桌子。“怪不得我覺(jué)得你面熟。經(jīng)常能在報(bào)紙和電視上,看到你的消息?!?p>  要是別人說(shuō)想大一就發(fā)表論文,肯定是癡心妄想。

  但是剛剛在MEMS領(lǐng)域,領(lǐng)銜發(fā)表了一系列論文的陳泉,顯然不在此列。更不要提,陳泉在高中階段,就拿過(guò)物理奧林匹克的金牌。

  “我...”

  成興差點(diǎn)一口氣沒(méi)有上來(lái)。

  “我不是陳泉!我是成興,檢測(cè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生。”

  “噢。成興?你們兩個(gè)長(zhǎng)得還真有點(diǎn)像?!?p>  王文芳馬上失去了興趣,但她還是禮貌性的問(wèn)了一句:“你為什么想起發(fā)表論文了?”

  雖然感知到對(duì)方的態(tài)度,從熱情到冷淡,但成興還是興高采烈的,把對(duì)云麗說(shuō)的那番話(huà),講了一遍。

  “嗯...嗯...嗯...嗯...”

  王文芳邊聽(tīng),邊點(diǎn)頭,算是給與鼓勵(lì)。

  “我就想著,會(huì)不會(huì)是大爆炸理論,本身根本就是錯(cuò)的?!?p>  由于王教授一直是贊許的態(tài)度,成興的信心又慢慢回升。

  “這些都是你自己想出來(lái)的?”

  雖然王文芳的信息資料來(lái)源,更加廣泛,但成興的某些看法,她還是首次聽(tīng)說(shuō),畢竟她不是搞天文方向。

  “基本上都是。我只看過(guò)幾本科普雜志,其他的資料,還沒(méi)有查過(guò)?!?p>  “那可真不錯(cuò),不過(guò).....”

  “不過(guò)什么?”

  成興心中升起一股不祥的感覺(jué)。

  ......

  “對(duì)大爆炸理論,其實(shí)早就有人不滿(mǎn)。從大爆炸理論誕生的第一天起,就有人不停的攻擊。但光靠指責(zé)是沒(méi)有用的?!?p>  常年與本科生打交道的王文芳,還是很有耐心的?!跋胪品蟊ɡ碚?,就需要更合理的替代性理論。而這種理論,我們目前并沒(méi)有?!?p>  “有的。有的。我就有一套替代性理論?!?p>  成興興奮得兩眼放光。

  “哦?你有一套替代性理論?”

  王文芳瞇起了眼睛,再次打量起,眼前這位,由于陳泉的關(guān)系,有點(diǎn)面熟的面孔?!罢f(shuō)說(shuō)看!”

  “您看啊,這是黑洞的示意圖。”

  成興從包里拿出幾張?jiān)缇彤?huà)好的白紙。

  “按照傳統(tǒng)的理解,黑洞是一個(gè)星體,不斷被自身重力所吸引,不斷坍塌而形成的。

  當(dāng)坍塌不斷繼續(xù),最終小于史瓦西半徑之后,坍縮還在繼續(xù)嗎?如果繼續(xù)坍縮,不就形成了黑洞里面套黑洞的局面嗎?

  如果不繼續(xù)坍縮,是什么力量制止了坍縮?”

  成興侃侃而談。

 ?。ㄊ吠呶靼霃?,是任何具有質(zhì)量的物質(zhì)都存在的一個(gè)臨界半徑特征值。物體的實(shí)際半徑小于其史瓦西半徑的物體被稱(chēng)為黑洞。)

  “有意思,接著說(shuō)?!?p>  王文芳沒(méi)有急于否定。畢竟成興所說(shuō)的問(wèn)題,是物理界的一個(gè)經(jīng)典難題。

  奇點(diǎn)之內(nèi)的世界,沒(méi)有人可以解釋。

  廣義相對(duì)論止于奇點(diǎn)。奇點(diǎn)之內(nèi),所有的物理定律一律失效。

  愛(ài)因斯坦晚年,甚至因此否認(rèn)了黑洞的存在。

  “我還畫(huà)了個(gè)示意圖?!?p>  成興又拿出了一張紙。紙上有一個(gè)大圓,圓中有個(gè)點(diǎn)A。

  “我們現(xiàn)在假設(shè),A點(diǎn)是個(gè)發(fā)光物體。根據(jù)黑洞原理,它所發(fā)出的光,都會(huì)最終指向黑洞中心。因?yàn)樗泄舛紵o(wú)法逃離黑洞引力。對(duì)吧。”成興在紙上,比比劃劃。

  “對(duì)!”

  王文芳來(lái)了興趣。

  “根據(jù)光路可逆原理,如果我們把A點(diǎn)的發(fā)光物體換成觀察者,他看到的所有光線(xiàn),實(shí)際上,都是從黑洞中心發(fā)射出來(lái)的。對(duì)不對(duì)?”

  “嗯?...”

  王文芳越來(lái)越有興趣了?!皩?duì)!....接著說(shuō)!”

  “在黑洞內(nèi)部的觀察者A眼里,他會(huì)發(fā)現(xiàn),無(wú)論向哪一個(gè)方向望去,上,下,左,右,前方,后方,都是黑洞的中心!對(duì)黑洞內(nèi)的生物來(lái)說(shuō),黑洞實(shí)際是把黑洞內(nèi)部的空間,給包圍了!”

  成興越講越興奮。

  “也就是說(shuō),在黑洞內(nèi)的空間結(jié)構(gòu)里,是黑洞的引力,把內(nèi)部的空間,支撐了起來(lái)。黑洞的引力,不再使物體吸引在一起,而是使他們分開(kāi)。

  在廣義相對(duì)論里,引力可以扭曲時(shí)空,在黑洞的內(nèi)部,引力不僅是扭曲,而且塑造了時(shí)空。引力同時(shí)在所有方向上存在。黑洞也不再是三維概念上的一個(gè)點(diǎn),它就是空間本身。”

  .......

  “很有意思的假說(shuō)?!?p>  王文芳點(diǎn)頭贊許?!安贿^(guò)這個(gè)理論,跟你前面說(shuō)的,大爆炸理論的一堆問(wèn)題,有什么關(guān)系?”

  “我認(rèn)為,我們現(xiàn)在的宇宙,就處在一個(gè)黑洞里。”

  “哦?”

  王文芳聽(tīng)過(guò)類(lèi)似的黑洞宇宙假說(shuō)。其核心觀點(diǎn),即本宇宙,很多特征,都滿(mǎn)足了構(gòu)成黑洞的基礎(chǔ)條件。

  果然,成興也把相同的觀點(diǎn),搬了出來(lái)。

  “按照宇宙中的總質(zhì)量計(jì)算,我們可以推算出,本宇宙黑洞的史瓦西半徑為1500億光年,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了可觀測(cè)宇宙的實(shí)際半徑460億光年。因此,我們的宇宙,就是處在一個(gè)黑洞里?!?p>  說(shuō)完,成興用希望的目光,注視著王文芳,希望得到肯定的答復(fù)。

  .......

  “嗯....”

  王文芳沉思片刻,同時(shí)也是籌措語(yǔ)言。

  多年跟本科生打交道的經(jīng)驗(yàn),讓她不會(huì)直接去打消學(xué)生的積極性。

  “你的那個(gè)黑洞引力的設(shè)想,說(shuō)實(shí)話(huà),是個(gè)很有趣的假說(shuō),但也僅僅是假說(shuō),因?yàn)槲覀儫o(wú)法去證實(shí)它?!?p>  “噢?”

  成興感到不妙。

  “根據(jù)你的想法,如果我們的宇宙,本身就是個(gè)黑洞,同時(shí)也是閉合的三維空間,我們觀測(cè)到的宇宙,就不應(yīng)該是平直的。但這與目前的觀測(cè)結(jié)果并不符合?!?p>  (在平直空間的歐氏幾何中,任何三角形的內(nèi)角之和都是180°。但是如果在球面上或曲率為正的曲面上,內(nèi)角加起來(lái)將超過(guò)180°。而在雙曲面或曲率為負(fù)的曲面上,三角形內(nèi)角加起來(lái)將小于180°。幾何測(cè)量方法的原理是,以觀測(cè)者作為一個(gè)頂點(diǎn),再在空間選取2個(gè)點(diǎn),構(gòu)成一個(gè)三角形。如果我們能測(cè)出三條邊的邊長(zhǎng),在歐氏幾何中就可以確定這一具有唯一性的三角形,其頂角的大小就可以計(jì)算出來(lái)。另一方面,我們也可以通過(guò)直接觀測(cè)得到我們所在的頂角的大小,與計(jì)算值相比,就可以確定是否一致,還是更大或更小。

  如果這個(gè)頂角的觀測(cè)值和計(jì)算值(真實(shí)值)相等,表明宇宙是平直的三維歐氏空間;如果觀測(cè)值大于計(jì)算值,則表明光線(xiàn)在一個(gè)正曲率面上穿行,即宇宙為球面;如果觀測(cè)值小于計(jì)算值,則表明宇宙是負(fù)曲率的雙曲面。)

  “能不能,是因?yàn)楫?dāng)前宇宙的尺度過(guò)大,而我們的觀測(cè)工具,精度不足,即使空間是閉合的,我們也觀測(cè)不到?”

  成興猜測(cè)。

  “也許吧。誰(shuí)知道呢?”

  王文芳聳了聳肩?!暗侥壳盀橹?,所有的觀測(cè)證據(jù),對(duì)你的理論,是不利的。另外,你的理論,還解釋不了,哈勃紅移現(xiàn)象。宇宙是黑洞沒(méi)有問(wèn)題,但為什么這個(gè)黑洞會(huì)一直膨脹。而哈勃紅移現(xiàn)象正是大爆炸理論的最強(qiáng)支持點(diǎn)?!?p> ?。üt移現(xiàn)象:遠(yuǎn)離我們的恒星發(fā)出的光的光譜會(huì)向紅色的一端移動(dòng),由哈勃證實(shí)。)

  “可是大爆炸理論,有那么多問(wèn)題!”

  成興試圖爭(zhēng)辯。

  “大爆炸問(wèn)題多,并不意味它是錯(cuò)的。除非你能另辟蹊徑,把所有大爆炸理論解釋過(guò)的問(wèn)題,全解釋一遍,這樣才有取代大爆炸理論的可能?!?p>  “好吧,我回去再研究研究?!?p>  成興沒(méi)有繼續(xù)頂牛。

  這個(gè)宇宙紅移,他要仔細(xì)看看,到底是怎么回事。

  也許真的要去圖書(shū)館查查資料了。

  “另外,大爆炸理論,解決的可不僅僅是宇宙膨脹這一個(gè)現(xiàn)象,它還解決了宇宙微波背景輻射問(wèn)題。”

  “什么是宇宙微波背景輻射問(wèn)題?”

  “你看,你連宇宙微波背景輻射問(wèn)題都不知道,就貿(mào)貿(mào)然的想否定大爆炸理論,是不是有些想當(dāng)然了?”

  “......”

  成興被打擊得,有點(diǎn)說(shuō)不出話(huà)來(lái)了。

  “除了宇宙微波背景輻射問(wèn)題,大爆炸還對(duì)很多現(xiàn)象有良好的解釋?zhuān)缬钪嬷袣湓氐呢S度等。想推翻大爆炸理論,這些問(wèn)題,都要給出替代解釋?!?p>  “噢。明白了?!?p>  成興徹底蔫了。

  他甚至打算放棄了,直到王文芳教授的最后一句話(huà):

  “沒(méi)有關(guān)系,不是每個(gè)人,都能成為陳泉的。不要太過(guò)于執(zhí)著一時(shí)得失,目前你的任務(wù),還是認(rèn)真學(xué)習(xí),打好基礎(chǔ)?!?p>  “明白?!?p>  成興嘴上說(shuō)明白,但心底重新燃起了斗志。

  就在他快要走出辦公室的時(shí)候,背后又傳來(lái)了王文芳的自言自語(yǔ)?!巴τ徐`氣的一個(gè)孩子,要是報(bào)物理專(zhuān)業(yè)就好了??上Я恕!?p>  成興的腳下就是一凝,差點(diǎn)直接摔倒。

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