宇宙学——暴涨理论 (2-2)

这里要注意一个点，即衰变几乎无处不在，但并不是完全的无处不在。总有些区域维持着暴涨，而暴涨的速度远远超过了衰变（因为一直doubling doubling），导致暴涨可以一直存在下去。这个概念，eternal inflation，multiverse 和pocket universe的概念直接挂钩。未来假如有机会可以写篇文章讲讲。

回到暴涨上，在这个过程中，宇宙越来越大，相对应产生了更多的能量，但是能量依旧守恒。因为例如重力场等会提供负能量，而拥有引力排斥性的物质产生的正能量被重力的负能量所补偿。

大尺度的统一性&宇宙的曲率

宇宙具有着统一性，由isotropy和homogeneity所呈现。前者意味着宇宙在各个方向上都是统一的，例如我们无论往哪个方向看去，宇宙的密度在绝大多数地方都是相同的（同时也是小尺度的不统一性的证据）。而homogeneity意味着宇宙在任何地方看都是统一的。

具有homogeneity却不具备isotropy的例子是一条各处都相同的瀑布。它一定会面向一个方向，逆流而上或者顺流而下。同时，一个被场充斥着的宇宙也不具备isotropy的性质，因为场是有方向的（i.e. 磁场）。

具有isotropy却不具备homogeneity的例子是圆心。我们往任何方向上看都会碰壁，但是由于圆的边界和圆的内部是截然不同的，所以不具备homogeneity

因为，我们也可以得出，当一个宇宙对于所有的观测者来说都是isotropic的时候，它肯定也是homogeneous。而homogeneity+isotropy等于uniformity（统一性）。

在大尺度的统一性下，宇宙还具备着小尺度的不统一性。最简单的例子就是天体的存在。中子星的密度远远高于恒星，而恒星的密度则远远高于行星。

我们现在来讲讲宇宙的曲率。

Ω₀＞1

Ω₀＜1

Ω₀=1

假如是正曲率，那么这个球体上的三角形的总和会大于180°，closed geometry；假如是负曲率，那么三边之和会小于180°， open geometry；假如是欧几里得图形，那么三边之和会正好等于180°，flat geometry。而物质的密度可以决定宇宙的曲率。

其实宇宙就像一根直立的筷子。如果正正好好地立着，那么它就不会倒塌，但是如果这根筷子微微往两边倾斜，那么它最终的命运是倾斜倒下，且倒下的速度会越来越快。

这根筷子其实就是我们的宇宙，而测量宇宙是否是直立的关键就是计算Ω，公式为actual mass density/ critical mass density，其中critical mass density makes universe perfectly flat。而Ω也部分取决于哈勃常数，也就是宇宙膨胀的速率。

当Ω等于1时，宇宙是flat；当Ω大于1时，宇宙是closed；当Ω小于1时，宇宙是opened。

因为，由于上述所说的原因，在早期宇宙，曲率必为0，或者无限接近于0.

在1998年前，科学家们得出的曲率一直都是0.2或者0.3。直到普朗克卫星在计算Ω时考虑到了暗能量，发现曲率并不是0.3，而是更符合预测的1.0010±0.0065的。

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