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宇宙的膨胀——膜宇宙学

准的宇宙大爆炸模型显示,宇宙爆发自一个密度无穷大的奇点。但是不了解是什么触发了这场爆发:已知的物理定律不能适用。

同时科学家很难解释如此激烈的大爆炸留下的宇宙何以拥有一个几乎完全均匀的温度,这是因为自从宇宙诞生以来似乎没有足够的时间达到温度平衡。对于大部分宇宙学家而言,有关一致性最合理的解释是,在宇宙形成后不久,一些未知的能量形式使年轻的宇宙以超过光的速度膨胀。在这个模型中,三维宇宙是一张膜,漂浮在具有四个空间维度的“体宇宙”之上。

如果体宇宙包含有其自身的四维恒星,那么其中的一些恒星会塌缩,最终形成四维黑洞。这些四维恒星会像超新星一样爆发,而它们的内层则塌缩为一个黑洞。

在宇宙中,一个黑洞被一个名为视界的球面联系起来。鉴于普通的三维空间需要一个两维的物体(一个表面)来创建一个黑洞内部的边界,那么在体宇宙中,四维黑洞的视界应该是一个三维物体——一种被称为超球面的形状。三维宇宙可能就是这样一个膜,而膜的生长被认为是宇宙的膨胀。

由于四维体宇宙可能在过去已经存在了无限长的时间,因此它有足够的机会使不同区域的四维体宇宙达到一种平衡,膜宇宙学是一个物理学上超弦理论和M理论的分支,专门研究宇宙膜,该理论认为宇宙其实是镶在一些更高维度的膜上。该学科同时研究那些更高维度的膜是怎样影响着我们的宇宙。

 



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