上回说了,循环的CCC自然面对着两个问题:遥远的未来如何与大爆炸的起点等同起来呢?循环如何满足“永不循环”的热力学第二定律?
CCC对那两个问题的回答是:第一,宇宙的初态是低熵的,而终态是高熵的,其演化满足热力学第二定律;第二,一个世代的初态与前一个世代的终态通过共形几何实现光滑的过渡,而熵在那个共形过渡中自然清零,重头算起。
简单说来,我们的未来最终是一个大黑洞。假定把所有物质(大约1080个重子,不考虑暗物质)都扔进黑洞,那么根据霍金的熵公式,可得熵为10123,而相空间体积是10后面跟那么多零。(这个数字很粗略,老彭在不同时候用的数量级也不同。)
而在宇宙之初,引力自由度尚未激活,相空间很小,所以处于低熵态。当那些自由度激发起来时,引力作用就开始起主导作用,进入多彩的演化时代,形成各种尺度的宇宙结构,也包括生命和我们。
初始奇点(大爆炸)与终结奇点(黑洞)的特征,恰好可以用Weyl曲率张量来描述,因而它自然成为刻画引力熵的物理量。Weyl曲率是共形不变的,在大爆炸的共形扩张会将无限大的密度和温度降到有限的数值,而无限远的共形收缩会将零密度和温度提高到有限的数值。于是,两者在界面光滑地过渡,宇宙也就从旧世代演进到新世代……(
转自http://blog.sciencenet.cn/blog-279992-739139.html
彭罗斯的宇宙轮回(2) 李泳
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彭罗斯的宇宙轮回(2) 李泳
2有用 0无用 铭心 2014-02-15
上回说了,循环的CCC自然面对着两个问题:遥远的未来如何与大爆炸的起点等同起来呢?循环如何满足“永不循环”的热力学第二定律? CCC对那两个问题的回答是:第一,宇宙的初态是低熵的,而终态是高熵的,其演化满足热力学第二定律;第二,一个世代的初态与前一个世代的终态通过共形几何实现光滑的过渡,而...
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彭罗斯的宇宙轮回(1) 李泳
0有用 1无用 铭心 2014-02-15
40多年前,彭罗斯(与霍金一起)证明了奇点定理,这是他对宇宙学的最大贡献,我喜欢说那是数学的一小步(将整体微分几何用于时空结构),宇宙学的一大步。奇点定理说,在几个简单的合理的条件下(如能量条件、时序性等),时空是不完备的(即存在不能延伸的非类空测地线)。 30多年前,彭老师在纪念老爱百年...
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彭罗斯的宇宙轮回(3)李泳
0有用 0无用 铭心 2014-02-15
上回说了,CCC是靠Weyl曲率来实现的,Weyl曲率是CCC的数学核心。这回就复习那个著名的张量。 Weyl曲率的故事大概可以从30多年前说起。1979年,剑桥大学出版社出版了一本由霍金等人编辑的纪念爱因斯坦的文集General relativity: An Einstein Cente...
书名: 宇宙的轮回
作者: [英] 罗杰·彭罗斯
出版社: 湖南科技出版社
译者: 李泳
出版年: 2014-1-15
页数: 330
定价: 28.00元
装帧: 平装
丛书: 第一推动丛书
ISBN: 9787535778437