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大爆炸未解之谜:宇宙为何是扁平的?

导读:尽管目前宇宙大爆炸理论被认为是宇宙起源最合理的一个解释,但是科学家依旧发现该理论并不能解决宇宙中的许多奇怪问题。比如说,宇宙的视界问题、宇宙的扁平化问题,以及单极子问题。

大爆炸未解之谜:宇宙为何是扁平的?

  大约13.8亿年前某处,突然一声巨响,宇宙由此而生。不到一秒,原本合一甚至最基本的的四个基本力——电磁力,引力,弱核力和强核力分离了。突然,宇宙开始以指数级扩展,宇宙开始膨胀。稍后但在最初范围内,强子形成,中微子停止与与其他粒子相互作用。在接下来的十秒,轻粒子占据统治地位。它们短期规则让步于统治了接近38万年的光子,后来由最新形成的氢原子和氦原子接管统治,但是直到约559百万年后,星星通过融合这些微粒才开始发光。

  大爆炸是我们所能解释宇宙的产生和存在最好的理论。正如天体物理学家Ethan Siegel在最新书籍Beyond the Galaxy中写到:时至今日,没有其他模型既可以与广义相对论一致,又可以解释宇宙的哈勃膨胀,轻元素的丰富以及宇宙电磁微波背景的存在和性质,而大爆炸恰恰是唯一可以做到的。

  但是尽管有可行和大量的科学证据的支持,宇宙学的理论定义并不完美。存在着三个主要问题。

  首先是视界问题。如果我们远观太空,有数以亿计的光线,光子有同样温度-大约2.725开式度。但如果从另一个方向看,我们看到的是一样的。多么巧合!

  事实上,当天文学家从所有方向看,无论多么远,他们发现所有区域都有同样的温度。这令人极其费解,Siegel说:“这些区域因为距离分开,而这个距离要远超过任何信号,甚至是光线在宇宙产生时所能穿越达到的路程。”大爆炸对于这一奇事没有任何解释。

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