时间为什么永远向前 从宇宙起源说起(4)

我们现在知道宇宙的年龄大约有140亿年

  平心而论,一次巨大的宇宙大爆炸事件听起来并不像是某种能够与低熵相联系起来的事物。毕竟,爆炸的规模是巨大的。在早期宇宙中存在许多不同的方式可以重新安 排物质和能量,使之仍旧能够保持高温,微小并处于膨胀状态。但正如事实已经证明了的那样,在周围存在大量物质的情况下,熵可能会有所不同。

  请想象一个巨大的空旷空间,在它的中央位置时一团质量与太阳相当的气体云。引力将把气体物质聚集到一起,最终这些气体物质将逐渐形成团块并发生塌缩,新的恒 星诞生了。但如果熵是永远增加的,那么所有这些又怎么可能发生?因为很显然,气体物质处于稀疏和分散状态下的可能方式远多于聚集。

 

  量子力学与相对论的局限

恒星和行星是从巨大的星云物质中经过塌缩冷凝而形成的

  关于这个问题的答案在于引力。引力会对熵产生影响,但物理学家们仍然不甚理解其具体的作用方式。对于一个具有足够大质量的物体,相比致密和均匀的状态,形成 团块是熵值更高的状态。因此一个拥有星系,恒星和行星的宇宙实际上比充斥着高温致密气体物质的原始宇宙具有更高的熵值。

  这就意味着我们遭遇到了一个新的问题——那个从大爆炸当中形成的,充斥着高温致密气体的宇宙是低熵的,因而应该是不太可能出现的。卡罗尔表示:“如果有一袋子宇宙,你伸手进去随便掏出一个,那么你不太可能会掏出一个像这样的宇宙来。”

  那么我们的宇宙究竟如何会以这样一种“不太可能”的状态开端?对于这个问题,我们目前甚至还不清楚究竟哪种回答才应当算是令人满意的。正如美国纽约大学的物理学家蒂姆·麦德林(Tim Maudlin)所言:“究竟什么样的理论才能被认定是对于宇宙初始状态的解释?”

  一种观点是认为在宇宙大爆炸之前还存在着其他东西。这样的想法可以解释宇宙早期的低熵状态吗?

  卡罗尔和她以前的一个学生曾经一起提出过一个模型,该模型认为有大量的“婴儿宇宙”正从它们各自的“母宇宙”中诞生出来并不断膨胀,形成一个个与我们所处的宇宙相似的多重宇宙。这些“婴儿宇宙”可以以低熵的状态开端,但这一“多重宇宙”作为一个整体,其熵值一直是很高的。

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