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太空探索/宇宙誕生之初 有極短的混沌狀態
2010/10/18 11:35:07瀏覽599|回應0|推薦2
更新日期:"2010/10/18 10:01" 生活中心/台北報導

當宇宙大霹靂發生之初,宇宙是處在非常混沌(chaos)的狀態。對科學家而言,「混沌」有其特別的意義,是指即使小小的改變,會引發後續大規模的連鎖反應,也就是大家熟知的「蝴蝶效應(butterfly effect)」,在地球某處的蝴蝶輕輕揮動翅膀,結果可能引發地球另一處發生劇烈暴風雨。

科學家過去就曾提出,宇宙誕生之初可能是處在混沌狀態,才會因為小小的改變引發大規模連鎖反應,使距離非常遙遠的天體,看起來也都相同。而美國西北大學(Northwestern University)和巴西費德洛大學(Federal University of Rio de Janeiro)物理學家以數學方式證明,在宇宙大霹靂發生後10的負43次方(-43)秒,宇宙的確是在絕對的混沌狀態,不會隨觀測者所在位置或是否處在運動狀態而有所不同;不過這種混沌狀態只持續10的負36次方(-36)秒這麼短的時間。

這些科學家表示,從非常小而熾熱的稠密狀態誕生後,宇宙便開始向外膨脹。但在任何特定時間點,其中2個空間維度向外膨脹,但第3個空間維度卻在收縮;不過,同一個維度不見得會一直維持在收縮或在膨脹。如同宇宙本身一樣,這個膨脹現象也是混沌狀態,換言之,只要收縮狀態改變一點點,就會造成後續截然不同的膨脹和收縮反應。

目前對宇宙剛誕生之初的這個時期瞭解得非常少,某些理論認為這個混沌階段是緊接著暴漲階段(inflation)發生。暴漲階段中,宇宙在短短1秒內,尺寸暴漲到原來的100倍以上。

我們的宇宙不再處在混沌狀態,除非它曾經歷假設的大崩塌(Big Crunch)事件。某些宇宙論模型預測宇宙將持續膨脹,或是膨脹速度逐漸減緩;某些理論則預測膨脹到一定程度後,反而會開始逐漸收縮,縮到最後便發生和大霹靂相反的大崩塌事件,所有事情可能再度回歸混沌狀態。(文/引用自臺北天文館之網路天文館網站)
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