宇宙双子理论

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • 双子宇宙的宇宙学探讨了宇宙的起源问题以及原始宇宙的均匀性。
  • 在辐射时代,熵不再恒定,这消除了初始奇点。
  • 提出了一种替代暴胀理论的方案,表明在辐射时代均匀性得到了保证。

双宇宙宇宙学 幽灵物质天体物理学.3:辐射时代:宇宙“起源”问题。 原始宇宙的均匀性问题。(p6)
**图。**8:温度的比较演变。

  1. 宇宙起源问题。

根据对辐射时代的这一新描述,如先前论文([4]、[5]和[6])所示,熵不再是常数。
(77)

有关详细计算,请参阅参考文献[6]。如该先前论文中所示,如果在该辐射时代选择熵作为时间参数,则度规变为共形平坦:
(78)

起源对应于s = - ∞。请注意,s(每个重子的熵)对应于所谓的“共形时间”Log t。使用这个新的时间标记,“初始奇点”就消失了。

回望遥远的过去(原始宇宙),很难定义一个时钟来测量时间,因为所有粒子都以相对论速度运动。设计一个冷时钟变得有问题。考虑一个由两个质量围绕其共同质心旋转的系统:

**图。**9:基本时钟。

我们假设这个时钟在膨胀过程中不会被破坏,并计算从t = tcr到“宇宙时间”假设的起点t = 0之间发生了多少次旋转。根据上述内容:
(79)

R » t 2/3 G » t - 2/3 m » t 2/3

轨道周期,即时钟的周期,对应于
(80)

旋转次数为:
(81)

(当t1趋近于零时趋于无穷大)。令人惊讶的是,我们重新找到了每个重子的熵s。如果将上述系统的旋转视为宇宙演化的事件,则在今天和由时间标记t = 0定义的时代之间存在无限多个事件。

将宇宙比作一本讲述故事的书。时间是书的厚度。我们想翻到第一页,看看作者的意图。于是我们尝试倒着翻页。但关键的问题不是书的厚度,而是它包含多少页。一页是一个事件。根据时间的这一新定义,当我们倒着翻页时,它们变得越来越薄:这本书有无限多页,因此到达前言变得不可能。

  1. 一种替代宇宙暴胀理论的方法。

经典上,宇宙视界H被定义为ct,其中c被视为一个绝对常数。这产生了一个悖论,因为原始宇宙非常均匀(CMB或宇宙背景)。如果我们比较一个特征距离R(t)(例如粒子之间的平均距离)与视界H,我们会得到:
**图。**10:宇宙特征长度的演变与爱因斯坦-德西特模型中宇宙视界的比较。

在目前的模型中,宇宙视界变为以下积分:
(82)

**图。**11:宇宙特征长度R的演变与宇宙视界的比较, 在辐射时代:相同的时间变化。

我们得到在整个宇宙演化过程中,视界H(t) » R(t),因此在辐射时代确保了其均匀性。这是对暴胀理论的一种替代方法(目前唯一合理的解释是原始宇宙的当前均匀性)。