哪些事实可以反驳“大爆炸”理论?(2)
振荡大爆炸宇宙学(1930年)—这是对大爆炸宇宙论的一种可能的修正,不同之处仅在于当前的膨胀将被一个塌缩阶段所取代,然后是一个膨胀阶段等等。没有证据表明曾经有过先前的膨胀-塌缩阶段。宇宙似乎也没有足够的物质使其成为一个注定在未来再次衰退的“封闭”宇宙,这是任何未来振荡周期的一个重要要求。
添加了中微子家族的大爆炸宇宙论(1970年)-大爆炸宇宙论大体上是正确的,除了为了解决“缺失”或“暗物质”问题以外,必须向宇宙中添加新的中微子家族。这将改变氦和氘相对于氢的宇宙丰度比,使得当前观测值不再可能。也没有实验证据表明存在超过3种中微子,而且这些中微子已经与测量到的宇宙丰度一致。
时间宇宙论(1970年),由麻省理工学院I.赛格尔提出。它提出时空有一个不同于大爆炸宇宙学基础的数学结构。就我们所知,主要的分歧在于宇宙膨胀的速度,这是距离和膨胀速度之间的二次定律,而不是线性哈勃定律。这个提议似乎与过去30-40年间观测到的遥远星系不一致。也许大爆炸宇宙学还有其他的分歧,但是精密测时宇宙学还没有深入到足以在这些其他领域做出可测试的预测。
阿尔文宇宙论(1960年)-由物理学家汉斯·阿尔文提出,宇宙包含等量的物质和反物质。宇宙学中的许多其他观测事实都没有得到解释。如果物质和反物质的比例相等,宇宙中应该有一些区域,由于湮灭过程,这些区域相互接触,产生x射线或伽马射线。从来没有发现过如此大规模的背景,可以归因于质子或电子的湮灭。
等离子宇宙论(1970年)-宇宙中的物质,从最大的尺度来看,不是中性的,而是有一个非常微弱的净电荷,几乎无法探测到。这使得电磁力支配着宇宙中的万有引力,所以我们观察到的所有现象都不仅仅是万有引力的产物。这是一个有趣的理论,但是否认它们的重要性,它不能轻易解释宇宙背景辐射的起源,它的各向同性和温度,以及氦和氘的丰度。
对于任何理论,我同意的宇宙学检验的基本观察是:
1.宇宙正在膨胀。-这是一个跨越整个可观测宇宙的大尺度观测,所以它一定是“宇宙学的”
2.存在一个宇宙背景辐射场,可以在微波频率上探测到。为什么它不发生在其他频率上,而且只能在微波区域看到,覆盖了天空的每个方向?
3.对地球/太阳/银河系运动引起的相对论性多普勒效应进行补偿后,宇宙微波背景场是可测量的各向同性的,优于10万分之几。- 这是这种现象的一个大尺度属性,与银河系或其他星系毫无关系,因此它一定是一个宇宙学特征。
4.宇宙微波背景辐射场正是黑体辐射场。我们知道许多其他种类的辐射,但没有一种有确切的黑体光谱。只有宇宙背景辐射是一个完美的黑体,达到了我们测量其光谱能力的极限。
5.宇宙微波背景辐射场的温度是2.7k-为什么是2.7k?为什么不是5.0k呢?只有大爆炸宇宙学才能预测,温度接近3摄氏度的遗迹辐射,而不是其他值。
6.确实存在一个与当前膨胀速率和宇宙背景温度相一致的氦氢普适丰度比。-无论我们观察遥远星系中恒星、行星甚至是气体云的组合,我们似乎总能找到一个“普适的”恒定比例,即氦与氢、氘与氢的比例。一定有某种解释,与我们的太阳系或银河系无关。
7.氘相对于氢和氦的宇宙丰度与当前膨胀速度和密度下的预期水平是一致的。-如果宇宙膨胀得更快,那么氦和氘等重元素形成的时间就会更短。
8.只有三种中微子。虽然我们还没有证实在遥远的星系附近也是如此,但我们确实看到了同样的元素和物理现象,特别是超新星,它的物理现象非常敏感地取决于不同类型的中微子的数量,以及潜在的“弱相互作用”物理现象的恒定性。
9.夜空没有太阳表面那么明亮。-一个简单而深刻的观察,只有通过宇宙中恒星的正确分布、它们的年龄和宇宙的膨胀才能解决。
10.宇宙背景辐射场在100,000到1000,000分之一的水平上,略微起伏不定。为什么会这样?为什么是这个数目?
11.没有任何物体的年龄,无可争议地大于宇宙的膨胀年龄。——我们的宇宙附近似乎没有超过200亿年的非常古老的恒星,尽管它们的性质应该很容易辨认,并且是我们所看到的最古老恒星的物理和演化的简单延伸。
文章来源:《CT理论与应用研究》 网址: http://www.ctllyyyyj.cn/zonghexinwen/2021/0617/1264.html