來自邊緣的理論。 在科學動物園

邊界科學至少可以透過兩種方式來理解。 首先，作為健全的科學，但在主流和範式之外。 其次，就像所有與科學無關的理論和假設一樣。

大爆炸理論也一度屬於邊緣科學領域。 他是40世紀XNUMX年代第一個說出這句話的人。 弗萊德·霍伊爾，恆星演化理論的創始人。 他在廣播中這樣做了（1），但作為一種嘲諷，目的是取笑整個概念。 當人們發現星係正在互相「逃離」時，這個星係就誕生了。 這使得研究人員相信，如果宇宙正在膨脹，那麼它一定在某個時刻開始膨脹。 這種信念構成了目前占主導地位且普遍不受質疑的大爆炸理論的基礎。 反過來，膨脹機制可以用其他東西來解釋，目前大多數科學家也沒有爭議。 通貨膨脹理論。 在《牛津天文學詞典》中，我們可以讀到大爆炸理論是：「解釋宇宙起源和演化的最廣泛接受的理論。 根據大爆炸理論，宇宙起源於一個奇點（高溫和高密度的初始狀態），從該點開始膨脹。”

反對“科學排斥”

然而，並不是每個人，即使是在科學界，都對這種事態感到滿意。 在幾年前來自世界各地（包括波蘭）的 XNUMX 多位科學家簽署的一封信中，我們特別讀到，“大爆炸是基於”越來越多的假設實體：宇宙膨脹，非- 極地物質。 （暗物質）和暗能量。 (…) 大爆炸理論的觀察和預測之間的矛盾通過添加這樣的實體來解決。 無法或未被觀察到的生物。 ......在科學的任何其他分支中，對此類對象的反复需求至少會引發對基礎理論有效性的嚴重質疑——如果該理論因其不完善而失敗。 »

“這個理論，”科學家們寫道，“需要違反兩個公認的物理定律：能量守恆定律和重子數守恆（指出等量的物質和反物質由能量組成）。 “

結論？ 「（...） 大爆炸理論並不是描述宇宙歷史的唯一可用基礎。 對於太空中的基本現像也有其他的解釋。，包括：輕元素的豐度、巨型結構的形成、背景輻射的解釋以及哈伯聯繫。 直到今天，這些問題和替代解決方案還不能自由討論和測試。 大型會議最缺乏的是公開的思想交流。 ……這反映了日益增長的教條主義思維，與自由科學探究的精神格格不入。 這不可能是一個健康的情況。”

也許質疑大爆炸的理論雖然被置於邊緣，但出於良好的科學原因應該受到保護，免受「科學排斥」。

物理學家藏的東西

所有排除大爆炸的宇宙學理論都傾向於消除令人煩惱的暗能量問題，將光速和時間等常數轉化為變量，並尋求統一時間和空間的相互作用。 近年來的典型例子是台灣物理學家的提議。 在他們的模型中，從許多研究人員的角度來看，這相當麻煩。 暗能量消失。 因此，不幸的是，我們不得不相信宇宙既沒有開始也沒有結束。 該模型的主要作者、國立台灣大學的 Wung-Ji Szu 將時間和空間描述為不是分離的，而是密切相關的可以相互互換的元素。 在這個模型中，光速和重力常數都不是恆定的，而是時間和質量轉換為尺寸和空間的因素，而這種轉換是隨著宇宙的膨脹而發生的。

舒的理論可能被認為是幻想，但宇宙膨脹模型中過量的暗能量導致宇宙膨脹，引發了嚴重的問題。 有些人指出，透過這個理論，科學家已經「掩蓋」了能量守恆定律的物理定律。 台灣的概念並不違反能量守恆定律，但反過來又存在微波背景輻射的問題，被認為是大爆炸的遺跡。

去年，來自埃及和加拿大的兩位物理學家的演講被曝光，基於新的計算，他們提出了另一個非常有趣的理論。 根據他們 宇宙一直存在 - 沒有大爆炸。 基於量子物理學，這一理論似乎更具有吸引力，因為它一舉解決了暗物質和暗能量的問題。

2. 量子液體的可視化

來自科技城澤維爾的艾哈邁德·法拉格·阿里和萊斯布里奇大學的薩烏裡亞·達斯進行了嘗試。 將量子力學與廣義相對論結合起來。 他們使用了教授提出的方程式。 來自加爾各答大學的 Amal Kumar Raychaudhuri，這使得預測廣義相對論中奇點的發展成為可能。 然而，經過多次修改，他們發現，它實際上描述的是一種由無數微小顆粒組成的“液體”，似乎充滿了所有空間。 長期以來，解決重力問題的嘗試使我們得出了一個假設 引力子 是產生這種相互作用的粒子。 根據 Das 和 Ali 的說法，正是這些粒子可以形成這種量子“流體”（2）。 借助他們的方程式，物理學家追溯了“流體”進入過去的路徑，結果證明 13,8 萬年前確實不存在令物理學頭疼的奇點，但 宇宙似乎永遠存在。 在過去，它確實更小，但它從未被壓縮到先前提出的空間中的無窮小點。.

新模型還可以解釋暗能量的存在，預計暗能量會透過在宇宙內部產生負壓來推動宇宙的膨脹。 在這裡，「液體」本身產生了一種微小的力量，可以將空間向外擴展，進入宇宙。 這還不是結束，因為這個模型中引力子質量的確定有助於解釋另一個謎團——暗物質——它應該對整個宇宙施加引力影響，同時保持不可見。 簡單來說，「量子液體」本身就是暗物質。

3. WMAP 宇宙背景輻射影像

我們有大量的模型

在過去十年的後半葉，哲學家 Michal Tempczyk 厭惡地宣稱： “宇宙學理論的經驗內容很少，它們預測的事實很少，並且基於少量的觀測數據。”。 每個宇宙學模型在經驗上都是等效的，即基於相同的數據。 標準必須是理論上的。 目前，我們擁有比以前更多的觀測數據，但宇宙學資訊的基礎並沒有大幅增加——這裡可以引用來自WMAP衛星（3）和普朗克望遠鏡衛星（4）的數據。

霍華德·羅伯遜和傑弗裡·沃克獨立組建 膨脹宇宙的度量。 Friedman 方程式的解與 Robertson-Walker 度量一起形成所謂的 FLRW 模型（Friedman-Lemaître-Robertson-Walker 度量）。 隨著時間的推移不斷修改和補充，它具有宇宙學標準模型的地位。 該模型在隨後的經驗數據中表現最佳。

當然，也創建了更多模型。 它是在上世紀30年代創建的 宇宙論模型 Arthura Milne'a，基於他的運動學相對論。 人們認為它會與愛因斯坦的廣義相對論和相對論宇宙論競爭，但米爾恩的預測結果被簡化為愛因斯坦場方程式（EFE）的解之一。

4.普朗克太空望遠鏡

也是在這個時候，相對論熱力學的創始人理查德托爾曼提出了他的宇宙模型 - 後來他的方法被推廣並且所謂的 LTB模型 （勒梅特-托爾曼-邦迪）。 它是一個異構模型，具有大量自由度，因此對稱度較低。

FLRW 模式的激烈競爭，以及現在的擴展， 液晶模組型號，其中也包括 lambda，即所謂的宇宙學常數，負責宇宙膨脹的加速和冷暗物質。 這是一種非牛頓宇宙學，由於無法應對宇宙背景輻射（CBR）和類星體的發現而被擱置。 該模型提出的物質從無到有的觀點也遭到反對，儘管有數學上令人信服的理由。

也許最著名的量子宇宙學模型是 霍金和哈特爾的無限宇宙模型。 這涉及將整個宇宙視為可以用波函數描述的東西。 隨著成長 超弦理論 人們嘗試在其基礎上建立宇宙學模型。 最著名的模型是基於更通用的弦理論版本，稱為 我的理論。 例如，您可以替換 蘭德爾-桑德魯瑪模型.

5.多元宇宙視野

多重宇宙

一系列邊界理論中的另一個例子是多重宇宙（5）的概念，它是基於麩皮宇宙的碰撞。 據說這種碰撞會導致爆炸，爆炸的能量會轉化為熱輻射。 該模型中包含暗能量，該模型也曾在暴脹理論中使用了一段時間，使得構建循環模型成為可能（6），其思想，例如，以脈動宇宙的形式，之前多次被拒絕。

6. 振盪循環宇宙的可視化

這個理論也被稱為宇宙之火模型或末日模型（來自希臘語ekpyrosis - “世界之火”），或大崩潰理論，其作者是來自劍橋大學和普林斯頓大學的科學家- 保羅·斯坦哈特( Paul Steinhardt) 與尼爾圖羅克. 據他們說，一開始，太空是一個空虛而寒冷的地方。 沒有時間，沒有精力，沒有任何事。 只有兩個相鄰的平坦宇宙的碰撞引發了「大火」。 然後出現的能量引起了大爆炸。 該理論的作者也解釋了當前宇宙的膨脹。 大碰撞理論認為，宇宙之所以形成現在的形態，是因為它所在的那個宇宙與另一個宇宙發生碰撞，並將碰撞的能量轉化為物質。 正是由於鄰近的雙星與我們的雙星碰撞，我們已知的物質才形成，我們的宇宙開始膨脹。。 也許這種碰撞的循環是無止境的。

大崩潰理論得到了一群著名宇宙學家的認可，其中包括史蒂芬·霍金和宇宙微波背景輻射的發現者之一吉姆·皮布爾斯。 普朗克任務的結果與循環模型的一些預測是一致的。

儘管類似的概念在古代就已經存在，但如今最常用的「多元宇宙」一詞是由時任英國星際學會蘇格蘭分會副主席安迪·尼莫 (Andy Nimmo) 在 1960 年 60 月創造的。 多年來，這個術語的使用既有正確的也有錯誤的。 XNUMX年代末，科幻小說作家邁克爾·莫科克（Michael Moorcock）將其稱為「所有世界的集合」。 物理學家大衛·多伊奇讀完他的一本小說後，在他的科學工作（包括休·埃弗里特的量子多世界理論的發展）中使用了這個意義來處理所有可能宇宙的集合——這與安迪·尼莫最初的定義相反。 這項工作發表後，消息在其他科學家中傳開。 所以現在「宇宙」意味著一個受某些法則支配的世界，而「多元宇宙」則是所有宇宙的假設集合。

7. 多重宇宙中存在的假設的宇宙數量。

在這個「量子多重宇宙」的宇宙中，可能適用完全不同的物理定律。 根據加州史丹佛大學的宇宙學家和天文物理學家的計算，這樣的宇宙數量可能有1010個，10的10次方，也就是7的7次方（1080） 。 而且這個數字不能寫成十進制形式，因為零的數量超過了可觀測宇宙中原子的數量，估計為 XNUMX 個。

崩潰的真空

80世紀XNUMX年代初期所謂的 暴脹宇宙論 艾倫·古斯（Alan Guth），美國物理學家，基本粒子領域專家。 為了解釋 FLRW 模型中的一些觀測困難，她在標準模型中引入了跨越普朗克閾值（大爆炸後 10-33 秒）後的額外快速膨脹期。 1979 年，古斯在研究描述宇宙早期存在的方程式時，注意到了一些奇怪的東西——假真空。 它與我們對真空的認識不同，例如，它不是空的。 相反，它是一種物質，一種能夠點燃整個宇宙的強大力量。

想像一塊圓形起司。 讓它成為我們的 假真空 在大爆炸之前。 它具有我們稱之為“排斥重力”的驚人特性。 這是一種如此強大的力量，以至於真空可以在幾分之一秒內從原子的大小擴展到星系的大小。 另一方面，它可以像放射性物質一樣衰變。 當部分真空破裂時，會產生一個不斷膨脹的氣泡，有點像瑞士奶酪上的洞。 在這樣的氣泡孔中，會產生虛假真空——極熱且密集的顆粒。 然後它們爆炸，這就是創造我們宇宙的大爆炸。

出生於俄羅斯的物理學家亞歷山大·維倫金 (Alexander Vilenkin) 在 80 世紀 XNUMX 年代初認識到的重要一點是，不存在會受到衰變影響的虛空這樣的東西。 “這些氣泡膨脹得非常快，”維蘭金說，“但它們之間的空間膨脹得更快，為新的氣泡騰出了空間。” 代表著 宇宙膨脹一旦開始，就永遠不會停止，隨後的每個氣泡都包含下一次大爆炸的原料。 因此，我們的宇宙可能只是在不斷擴大的虛假真空中不斷出現的無數個宇宙之一。。 換句話說，這可能是真的 宇宙地震.

幾個月前，歐空局的普朗克太空望遠鏡觀察到「宇宙邊緣」神秘的亮點，一些科學家認為這些亮點可能是 我們與另一個宇宙互動的痕跡。 例如，分析加州中心天文台數據的研究人員之一蘭加-拉姆·查里 (Ranga-Ram Chari) 說。 他注意到普朗克望遠鏡繪製的宇宙背景光（CMB）中存在著奇怪的亮點。 該理論認為，存在一個多元宇宙，其中宇宙的「泡沫」在通貨膨脹的推動下迅速增長。 如果種子氣泡相鄰，那麼在它們的膨脹相互作用開始時，假設的「碰撞」是可能的，我們應該在早期宇宙的宇宙微波背景輻射的痕跡中看到其後果。

查里認為他已經找到了這樣的痕跡。 透過仔細而漫長的分析，他發現宇宙微波背景中的區域比背景輻射理論所暗示的亮 4500 倍。 對於質子和電子過多的一種可能的解釋是與另一個宇宙的接觸。 當然，這一假設尚未得到證實。 科學家們很小心。

只有角落

我們計劃的另一個項目是參觀一種太空動物園，裡面充滿了關於宇宙創造的理論和推理，將是傑出的英國物理學家、數學家和哲學家羅傑彭羅斯的假設。 嚴格來說，這不是量子理論，但它有它的一些要素。 理論的名字 共形循環宇宙學 ()——包含量子的主要成分。 其中包括共形幾何，它完全使用角度的概念，拒絕距離的問題。 如果三邊之間的角度相同，則大三角形和小三角形在該系統中是無法區分的。 直線與圓沒有區別。

在愛因斯坦的四維時空裡，除了三個維度之外，還有時間。 共形幾何甚至不需要它。 這完全符合量子理論，即時間和空間可能是我們感官的幻覺。 所以我們只有角度，或者更確切地說是光錐，即輻射沿其傳播的表面。 光速也被精確定義，因為我們談論的是光子。 從數學上講，這種有限的幾何形狀足以描述物理學，除非它涉及質量物體。 大爆炸後的宇宙僅由高能量粒子組成，它們實際上是輻射。 根據愛因斯坦的基本公式 E = mc²，它們的質量幾乎 100% 都轉化為能量。

因此，忽略質量，使用共形幾何，我們可以展示宇宙的創造過程，甚至是創造之前的某個時期。 您只需要考慮在最小熵狀態下發生的重力，即達到高度有序。 然後大爆炸的特徵就消失了，宇宙的開端只是表現為某個時空的規則邊界。

8. 假想白洞的景象

從一個洞到另一個洞，或是宇宙新陳代謝

奇異理論預測奇異物體的存在，即 白洞 (8) 是黑洞的假設對立面。 Fred Hoyle 的書開頭提到了第一個問題。 該理論認為，白洞必須是能量和物質從奇點流出的區域。 之前的研究並沒有證實白洞的存在，儘管一些研究人員認為宇宙出現的例子，即大爆炸，實際上可能就是這種現象的一個例子。

根據定義，白洞會拋出黑洞吸收的東西。 唯一的條件是讓黑洞和白洞彼此靠近並在它們之間創建一條隧道。 早在 1921 年，人們就假設有這樣一條隧道。 以前叫橋，後來叫 愛因斯坦-羅森橋，以進行描述這一假設創造的數學計算的科學家的名字命名。 在隨後的幾年裡，他被稱為 蟲洞，在英語中有一個更奇特的名字“蟲洞”。

在發現類星體之後，有人認為與這些物體相關的劇烈能量發射可能是白洞的結果。 儘管有許多理論上的考慮，但大多數天文學家並沒有認真看待這個理論。 迄今為止開發的所有白洞模型的主要缺點是它們周圍必須有某種結構。 非常強的重力場。 計算表明，當某物落入白洞時，它應該會收到強大的能量爆發。

然而，科學家們的精明計算表明，即使白洞和蟲洞存在，它們也將極不穩定。 嚴格來說，物質無法通過這個“蟲洞”，因為它會很快解體。 即使身體可以進入另一個平行宇宙，它也會以粒子的形式進入，而粒子也許可以成為一個新的、不同的世界的材料。 有些科學家甚至認為，宇宙大爆炸正是白洞發現的結果。

量子全像圖

他提供了許多奇怪的理論和假設。 量子物理學。 自創建以來，它為所謂的哥本哈根學派提供了多種替代解釋。 引導波或真空作為現實的主動能量資訊矩陣的概念，多年前就被擱置一邊，在科學的邊緣發揮作用，有時甚至有點超出其邊界。 然而，最近它們獲得了更大的活力。

例如，您可以為宇宙的發展建立替代場景，假設不同的光速、普朗克常數的值，或建立重力主題的變體。 例如，人們懷疑牛頓方程式在遠距離下不起作用，而維數應該取決於宇宙當前的大小（並隨著宇宙的增長而增加），從而徹底改變了萬有引力定律。 在某些概念中，時間被否認為現實，而在其他概念中，多維空間則被否認。

最著名的量子替代品是 大衛博姆的概念 （9）。 他的理論假設物理系統的狀態取決於系統配置空間中指定的波函數，並且系統本身在任何時刻都處於可能的配置之一（即係統中所有粒子的位置）。系統或所有物理場的狀態） 。 最後一個假設在量子力學的標準解釋中並不存在，它假設在測量時刻之前系統的狀態僅由波函數指定，這導致了一個悖論（所謂的薛丁格貓悖論）。 系統配置的演化取決於所謂的導頻波方程式的波函數。 這個理論由路易斯·德布羅意發展，後來被玻姆重新發現和改進。 德布羅意-玻姆理論坦白說是非局域的，因為導頻波動方程式顯示每個粒子的速度仍然取決於宇宙中所有粒子的位置。 由於其他已知的物理定律都是局域的，非局域相互作用與相對論相結合會導致因果悖論，許多物理學家認為這是不可接受的。

10. 空間全像圖

1970年，玻姆提出了影響深遠的 宇宙全息圖 （10），根據該理論，就像在全像圖中一樣，每個部分都包含有關整體的資訊。 根據這個概念，真空不僅是能量的儲存庫，而且是一個極其複雜的資訊系統，包含物質世界的全息記錄。

1998 年，Harold Puthoff 與 Bernard Heisch 和 Alphonse Rueda 一起引入了量子電動力學的競爭者—— 隨機電動力學 （社會經濟發展局）。 在這個概念中，真空是一個湍流能量的儲存庫，它產生不斷出現和消失的虛粒子。 它們與真實粒子碰撞，將能量返回給它們，這反過來又導致它們的位置和能量不斷變化，這被視為量子不確定性。

波浪解釋是由已經提到的埃弗雷特於 1957 年提出的。 在這種解釋中，談論 整個宇宙的狀態向量。 這個向量永遠不會崩潰，因此現實仍然是嚴格確定的。 然而，這並不是我們通常想像的現實，而是許多世界的組合。 狀態向量被分成許多代表相互不可觀測的宇宙的狀態，每個世界都有特定的維度和統計規律。

這解釋的出發點的基本假設是：

• 假設世界的數學本質 – 現實世界或其任何孤立的部分可以用一組數學對象來表示；
• 假設世界的分解 – 世界可以被視為一個系統加設備。

應該補充的是，「量子」這個形容詞在新紀元和現代神秘主義的文學中出現已經有一段時間了。。 例如，著名醫生迪帕克·喬普拉（Deepak Chopra，11 歲）提出了一個他稱之為量子療法的概念，表明只要有足夠的精神力量，我們就可以治愈所有疾病。

喬普拉認為，這個深刻的結論可以從量子物理學中得出，他說量子物理學表明，包括我們的身體在內的物理世界是觀察者的反應。 我們創造我們的身體，就像我們創造我們的世界的體驗一樣。 喬普拉還指出，“信念、思想和情感會在每個細胞中引發維持生命的化學反應”，“我們生活的世界，包括我們身體的體驗，完全取決於我們如何學習感知它。” 所以，疾病和老化只是一種幻象。 透過純粹的意識力量，我們可以實現喬普拉所說的「永遠年輕的身體，永遠年輕的心靈」。

然而，仍然沒有令人信服的論點或證據表明量子力學在人類意識中發揮核心作用，或者它提供了整個宇宙的直接整體聯繫。 現代物理學，包括量子力學，仍然完全是唯物主義和還原論，同時與所有科學觀察相容。