保罗·斯泰恩哈特(Paul J. Steinhardt)和学生一同提出了一种不同于林德的完成慢滚暴胀的物理机制,所以早在1982年,学术界就现已把斯泰恩哈特视为了慢滚暴胀的一起提出者之一。由于对暴胀理论的卓越贡献,2002年斯泰恩哈特与古斯、林德一道,获得了有理论物理学界大名鼎鼎的狄拉克奖。
从左至右:古斯,斯泰恩哈特和林德。
但特别挖苦的是,当评奖委员会把狄拉克奖颁发斯泰恩哈特的时分,他们底子不知道此人早在一年多前就现已变节了暴胀学派。更夸大的是,变节的种子其实早在近20年前就现已种下了。
从20年前的"永久暴胀"开端
1983年,斯泰恩哈特首先指出了一种适当匪夷所思的理论或许性,叫做永久暴胀。它说的是,暴胀一旦开端,就永久都不会完毕。随后一个叫亚历山大·维兰金(Alexander Vilenkin)的物理学家证明,大多数的暴胀模型都会导致永久暴胀。现在,学术界对永久暴胀是否无可避免还存在很大的争议。不过有不少科学家信任,简直一切实际一点的暴胀模型都会导致永久暴胀。潘多拉魔盒就这么被打开了。
你或许仍是不清楚什么是永久暴胀。为了给你一个直观的形象,我仍是来打一个比方。
前面说过
,要想制作一次暴胀,关键是要有一个假真空,也便是一个能量比较高的真空。现在把假真空幻想成一棵巨大无比的苹果树。苹果树的营养能在枝头结成苹果,就像假真空的能量能在某个空间区域制作一个暴胀的国际。当苹果长到足够大的时分,它就会掉到地上,然后苹果树又能够结出新的苹果。类似地,当国际胀大到足够大的时分,它就会掉到真真空的山沟,然后假真空又能够制作新的暴胀国际。也便是说,永久暴胀理论以为,假真空是一棵能不断结出国际的苹果树,而咱们的国际仅仅它结出的许多苹果中的一个。
要想了解永久暴胀理论对人类国际观的冲击,无妨来做一个类比。400多年前,望远镜的发明让科学界意识到咱们的太阳并不是仅有的恒星。100多年前,规范烛光(也便是一种能当成超大号蜡烛来丈量悠远天体间隔的星星)的发现让科学界意识到咱们的银河系并不是仅有的星系。而在1983年,斯泰恩哈特提出的永久暴胀理论则让科学界意识到就连咱们的国际也不见得是仅有的国际。道理很简单。永久暴胀意味着,只需发作过一次暴胀,就一定会再发作许多许屡次暴胀;每次暴胀都能发明出一个国际,所以就会发生出许多许多个天壤之别的国际。这便是所谓的多元国际。
从永久暴胀到多元国际
你或许会猎奇:“永久暴胀能发生许多许多个国际,那到底是多少个呢?”答案是一个巨大到彻底没法用日常生活经验来描绘、只要用科学计数法才干表明的数字。从古至今,地球上大约生活过1000亿个人类,这便是10的11次方;银河系的直径有10万光年,大约适当于10万亿亿米,这便是10的21次方;在暴胀期间,国际的总体积大约胀大了1万亿亿亿亿亿亿亿倍,这便是10的60次方。有这几个比方做比照,你就很简单了解下面我要说的是一个多么恐惧的数字了——依照国际学家最新的预算,永久暴胀所能发生的国际的个数大约是10的500次方!
时至今日,绝大多数的国际学家都现已承受了多元国际的概念。特别风趣的是,这个怪异的概念在大众间也颇受欢迎。比方美国出名的漫画公司漫威,就把它旗下许多超级英豪所在的国际称为漫威多元国际。
不过漫威多元国际与真实的多元国际之间有一个最实质的差异:漫威的许多国际能互相相连,然后让那些漫画人物能够在不同国际之间自在络绎;而永久暴胀发生的许多国际却相距甚远,不同国际之间彻底没有任何沟通的或许。
当然,并不是一切的国际学家都能够承受多元国际的理念,乃至有人觉得它是一派胡言。而国际上最最怨恨多元国际的科学家,恰恰便是最早提出永久暴胀概念的保罗·斯泰恩哈特自己。不只如此,他还“恨屋及乌”,终究走上了对立暴胀学派的路途。
所以,就有了本年的一场学术界战役大片了。
杀不死的"永久暴胀"
2017年2月,国际学界多年来的安静被一道惊雷打破。斯泰恩哈特与普林斯顿大学博士后安娜·伊嘉斯(Anna Ijjas)及哈佛大学地理系主任艾维·劳伯 (Avi Loeb)一道,在出名科普杂志《科学美国人》(Scientific American)上宣布了一篇进犯暴胀学说的重磅文章。这块大石头砸下去,登时在整个国际学界掀起了惊天巨浪,33名全球出名的物理学家随即联手反击,宣布了一封联名公开信来痛斥斯泰恩哈特等人彻底是在一派胡言。
是不是觉得这群科学家的反响太夸大了:不便是一次一般的学术争论嘛,犯得上这么大动干戈吗?但事实上,他们的反响现已再正常不过了。作为暴胀学派曩昔的三号人物以及现在的头号叛徒,斯泰恩哈特其实在向整个暴胀学派全面宣战。他不只需挡住暴胀学派现在的三位大佬通往诺贝尔奖的路途,乃至还要端掉整个暴胀学派一切人的饭碗!
在这篇全面宣战的檄文中,斯泰恩哈特直接进犯暴胀是一个不行证伪的理论。
你要是看过《哈利·波特》就会知道,里边有一个让简直一切人都怕得要死的大魔头,叫伏地魔。为什么人们都这么怕他呢?由于他简直是不死之身。他从前经过谋杀的方法把自己的魂灵分裂了7次,然后封印在7种不同的事物中。换句话说,伏地魔有7个不同的兼顾,只需这7个兼顾不悉数死掉,他就永久不会被杀死。
一个伏地魔。图片来历:《哈利·波特与逝世圣器(上)》官方剧照|豆瓣
类似地,暴胀理论经过永久暴胀的方法发明了多达10的500次方个国际,并且个个都不相同。你能够把这些国际也了解成暴胀理论的兼顾,除非它们全都被地理观测扫除,不然暴胀理论就不会被杀死。伏地魔只要7个兼顾,想杀死他都难如登天;而暴胀理论有10的500次方个兼顾,你觉得它还能死得了吗?
像这种不或许被试验或观测杀死的理论,便是所谓的不行证伪的理论。
最凶狠的进犯
或许你会觉得有点模糊:斯泰恩哈特不是要全盘否定暴胀理论吗?干嘛还要声称它不行证伪?奥妙就在这儿。在科学上,一个理论要是被证明底子不行证伪,那它会比被证明过错死得还丑陋。
出名科学哲学家卡尔·波普(Karl Popper)曾说过一句名言:科学的实质便是可证伪。反过来说,一个理论要是没办法经过试验或观测的方法证伪,那它就归于神学或形而上学的领域,底子没资历被当成是科学。几百年来,这一直都是科学界最中心的崇奉。提到这,你应该就能感受到斯泰恩哈特的进犯到底有多凶狠了。他底子不计划与暴胀学派的人争一城一池的得失,而要把人家的大本营全都连根拔起啊!
斯泰恩哈特这种斩草除根的风格犯了国际学界的公愤。所以才有那么一大群的学术界名人站出来,愤恨地对他进行批评和声讨。很明显,这场关于国际来源的大论争现在还仅仅刚刚开端;终究的胜败,现在底子无法断语。
当然,要想真实打倒暴胀学派,光炮轰他们的地盘是远远不够的,还得树立自己的根据地。2001年,斯泰恩哈特与别的三位国际学家协作,提出了一个关于国际来源的新理论,叫做火劫。
下一次,我就来聊聊火劫到底是什么东西。(修改:婉珺)
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