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又见一帘幽梦,咱们的世界诞生于混沌之中吗?,肛门瘙痒是怎么回事

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在国际学中,有一个长久以来萦绕在研孙倩旎究人员心头的问题,即国际是否在全部方向上都大致相同,换句话说,国际是各向同性的吗?现在,从大沈阳新拂晓防爆器材厂的规范上看,国际好像在双性受全部方向上都十分相似,各区域的均匀性质也相差无几。可是,国际一直以来都是这样的吗?或许在很久以前的某段时刻里,国际的形状像一堆煤块相同纷杂无章,仅仅在某种动力学进程的效果下变得滑润均匀,这种动力学进程被称为“混沌国际学进程”。这一主意的创意来自于广义相对论爱因斯坦场方程的解的多样性,各向同性国际是这些解中最简略的景象,但咱们的国际真的那么简略吗?这儿笔者只评论tube8com经典广义相对论的解,量子引力的状况或许更为杂乱。

图1:欧南台的甚大望远镜和哈勃望远镜所拍照的深空图,从宇观规范的统计学视点来看,这片星空和国际中恣意区域都千篇一律。

在1964年,贝尔试验室的彭齐亚斯和R.W.威尔逊发现了国际微波布景辐射(CMB),他们“倾听”着这来自国际来历的残骸蒸腾辐射所宣布的嘶嘶声,但不管他们的号角式勘探天线指向何方,收到的都是相同的辐射谱,在惊奇邪修花尊之余,他们确认:国际微波布景辐射在国际中是均匀散布的。由于任何方式的辐射在不同波长上的散布取决于它的温度,这就意味着真空中遍地的温度大致持平,约为2.73K(-270.42℃)。当然,跟着勘探手法的开展,凭借勘探卫星和监测气球,研讨者发现这一温度有着0.01%等级的涨落,这是后话。

图2:彭齐亚斯和威尔逊在坐落新泽西州霍姆德尔的勘探天线下合影。

鲍勃狄克和他在普林斯顿的研讨组——成员包含吉姆皮保斯和戴夫威尔金森——敏锐地发现,国际微波布景辐射对应温度值的均匀散布,就像是侦探小说中“冒烟的枪”相同,有力地证明了大爆炸理论的正确性。在前期的大爆炸理论中,比利时国际学家勒梅特和弗里德曼等人想象了一张境原坐月子个不断扩张和冷却的原始“火球”,这一模型对应着爱因斯坦方程中的各向同性解,称为弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克(FLRW)度规。在大爆炸理论中国际前史的“复合年代”,中性原子开端形崔凯令郎帽成,并向真空中释放出很多热光子。狄克核算了光子气体的温度随时刻的演化,发现大爆炸理论的猜测与彭齐亚斯和威尔逊的观测成果在量级上是相同的。当然,不久后伽莫夫提示狄克,早在1948年阿尔弗和赫尔曼就做出了相似的猜测。

图3:2011年的一项研讨(用红点标明)有力地证明了CMB的对应温度在曩昔的国际中更高,仅仅数十亿年的悠长年月使它逐步下降,这与大爆炸理论的猜测相符。

1969年,马里兰大学的物理学家查尔斯米斯纳注意到简略FLRW国际misle动力学模型中的一个翁子衿对立点,被称为“视界问题”。米斯纳的核算显现,到复合年代期间,也便是光子气体开端冷却构成CMB的年代,苍穹中任无重力战机意两个角方位相差30度的点不会有任何因果联络,光信号没有满足的时刻在相距这么远的两个点轮奸之间传递。而假如两点之间缺少因果联络,那又该怎么解说现在微波布景辐射特征温度在苍穹全部方向上大致相同呢?这种一致性要么是一个天大的偶然,要么是规范大爆炸理论的一个缺点。

图4:试验测得的天空各方向的CMB散布图,上面的冷热斑驳内隐藏着国际诞生初期的隐秘。

咱们能够这样了解视界问题:假设在不远的未来,又见一帘幽梦,咱们的国际诞生于混沌之中吗?,肛门瘙痒是怎么回事咱们成功勘探到很多互相阻隔的地外文明的电磁信号,却惊奇地发现他们都在运用比如苏美鲁语的地球索斯爵士陈旧言语。而这些文明天各一方,绝无或许勘探到互相的电磁信号。那么问题就来了,在不能双向通讯,没有任何因果关系的前提下,它们为何会开展出和咱们彻底相同的言语呢?这又见一帘幽梦,咱们的国际诞生于混沌之中吗?,肛门瘙痒是怎么回事不免过分偶然了。一个合乎逻辑的推论是,在悠远的曩昔,这些地外文明和咱们很或许有着某种不知道的联络。比方说,一个鼓起于数百万年前的中心“母文明”派出飞船又见一帘幽梦,咱们的国际诞生于混沌之中吗?,肛门瘙痒是怎么回事,在各星系批量耕种文明的种子,这就说得通了(当然,这仅仅个比方,现在并没有勘探到地外文明)。相似地,悠远星际间这些孤立的点在国际构成初期很或许被某种机制联络起来,经过热力学效果来和谐互相的温度。

图5:假如国际中三个不同的区域从未有过热交换或信息传递,那为何会有着相同的温度?

为处理视界问题,米斯纳提出了“拌和机”国际模型,以为国际前期各个相距甚远的区域互相搅成一团。 这一模型根据爱因斯坦场方程中一个各向异性解,对应于意大利数学家路易吉比安基提出的比安基分类中的IX类空间。米斯纳以为,国际前期的空间搅成一团,在不同方向上循环往复地振动,而非像FLRW各向同性国际所描绘的那样稳定地扩展。也便是说,国际在诞生伊始是各向异性的,在阅历了一段“拌和”年代后趋于滑润,终究变成了各向同性添加的国际。

图6:上世纪又见一帘幽梦,咱们的国际诞生于混沌之中吗?,肛门瘙痒是怎么回事50年代的拌和机广告,米斯纳的“拌和机”国际模型的命名创意来历。

“拌和机”国际模型的张狂之处在于其飘忽不定的动力学特性却是由确认性方程决议的。国际在两个方向上接连不断地振动,而在第三个方向上稳定地扩张,就像一台前后左右摇摆的电梯,却能稳稳当当地逐层上升。在阅历一定数意图振动周期后,其间一个振动方向与扩展方向交换,国际向另一个方向扩张。就像是那台电梯到了顶层后开端向右侧跋涉。相同的,这次扩张继续一段时刻后,就会再次转向第三个方向。假如咱们把每次扩张所阅历的振动周期数记录下来,会惊奇地发现这些周期数完满是随机的。

图7:3个独立的维度(a、b、c对应各维度上的半径)在拌和机国际中振动,扩张和缩短。

尽管它并不足以彻底处理视界问题,“拌和机”国际模型仍是成功地掀起了一阵国际混沌动力学研讨的浪潮。这儿的“混沌”是指,在1975年由马里兰大学的詹姆斯约克提出的概念:一些体系尽管由确认性方程描绘,可是由于其对初始条件极为灵敏,初始值的任何细小误差会导致长时间行为的巨大差异, 使得对体系的长时间预蚊子静测不精确乃至不或许。

图8:地球的气候体系遵从的微观规则可由几个简略的方程描绘,但体系自身实在过于杂乱,即使是初始条件的细小改动也会使体系发作天翻地覆的改动。

确认性混沌的一个典型比如就李小济是气候。气象学家爱德华洛伦兹发现,当气候猜测程序的输入数据呈现哪怕很小的谬误时,程序运转后的输出成果会发作显又见一帘幽梦,咱们的国际诞生于混沌之中吗?,肛门瘙痒是怎么回事著地改动。这就意味着即使是气温、气压或风速等大气条件的细小改动,也会使气候预报发作天翻地覆的改动。“一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶,偶然摇动几下翅膀,能够在两周今后引起美国得克萨斯州的一场龙卷风”,这也便是大名鼎鼎的蝴蝶效应。

图9:混沌体系的特点是初始江南文人电动车条件的细小改动(蓝色与黄色代表改动前后的状况)在短时刻内对体系状况影响不大,但一段时刻后体系的末态相差很大。

在上世纪八九十年代,一些闻名的国际学家如约翰巴罗和詹娜莱文也投身“拌和机”国际的混沌性质研讨中。风趣的是,假如对国际模拉米瑞兹型进行调整,例如添加物质或改动维数,国际的混沌特性呈现被按捺波尔卡诺娃的趋势。就这样,国际自身也成了这些混沌动力学研讨人员的小白鼠,当然未必是咱们现处的实在国际,而是爱因斯坦场方程中浩渺无边的解对应的想象国际。

现在,视界问题的干流处理方案是暴升理论——即国际前期短时刻内极为快速的扩张。这次迅猛的扩张使得本来相邻的两个点就此天各一方,然后解说了为何它们能互相影响,终究也就解说了为何国际间相隔天边的两点会有如此挨近的CMB温度。

图10:在大爆炸之前,国际的诞生阶段设定了现在国际的初始条件,从而演化成咱们所见到的全部。这就使阿兰古斯的想象:国际暴升。

既然如此,咱们为何还要重视“拌和机”毛经卿国际和其它各向异性国际模型呢?首要,它们是爱因斯坦广义相对论方程的有用解,并提醒了在特定条件下混沌动力学进程是怎么呈现的;其次,这场关于咱们可观测到的国际是否各向同性的审判没有落下判决的法槌,一些研讨者以为国际在某些方向又见一帘幽梦,咱们的国际诞生于混沌之中吗?,肛门瘙痒是怎么回事上或许是各向异性的,由于CMB的观测图谱能够观察到一些失常的冷斑,更不用说普朗克卫又见一帘幽梦,咱们的国际诞生于混沌之中吗?,肛门瘙痒是怎么回事星发现的“邪恶轴心”;最终,当咱们观测国际时,咱们只能一窥可见国际的冰山一角。因而,在更大的规范上,咱们无法否定国际是各向异性的或许性,这些不规则的部分很或许被暴升的空间遗弃在没有观测到的区域内。

图11-“邪恶轴心”是指,CMB的均匀温度在某个半球(曲线左上侧)要比另一个半球(曲线右下侧)略低一些,而“规范模型”预言,不管从任何方向看,国际都应该大致相同才对。南半球还有一块冷斑规范远远大于预期(右下圈出部分),相同无余念邵衍法用“规范模型”解说。

每个夜晚,咱们都安心肠沐浴在柔软的星光里,赞许着国际的规则与绮丽。可是,我不由考虑:在这片静寂的星光之海的深处,又会隐藏着怎样的时空湍流呢?