样?尤其是,当们朝不同方向看时,为何微波辐射背景温度是如此之相同?这有点像问许多学生个考试题。如果所有人都刚好给出相同回答,你就会十分肯定,他们互相之间通过话。在上述模型中,从大爆炸开始光还没有来得及从个很远区域传到另个区域,即使这两个区域在宇宙早期靠得很近。按照相对论,如果连光都不能从个区域走到另个区域,则没有任何其他信息能做到。所以,除非因为某种不能解释原因,导致早期宇宙中不同区域刚好从同样温度开始,否则,没有种方法能使它们有互相样温度。
(3)为何宇宙以这样接近于区分坍缩和永远膨胀模型临界膨胀率速率开始,以至于即使在100亿年以后现在,它仍然几乎以临界速率膨胀?如果在大爆炸后1秒钟那时刻其膨胀率甚至只要小10亿亿分之1,那在它达到今天这大尺度之前宇宙就已坍缩。
(4)尽管在大尺度上宇宙是如此致和均匀,它却包含有局部无规性,诸如恒星和星系。人们认为,这些是从早期宇宙中不同区域间密度很小差别发展而来。这些密度起伏起源是什?
广义相对论本身不能解释这些特征或回答这些问题,因为它预言,在大爆炸奇点宇宙是从无限密度开始。在奇点处,广义相对论和所有其他物理定律都失效:人们不能预言从奇点会出来什。正如以前解释,这表明们可以从这理论中除去大爆炸奇点和任何先于它事件,因为它们对们没有任何观测效应。空间时间就会有边界——大爆炸处开端。
看来科学揭露组定律,在不确定性原理极限内,如果们知道宇宙在任时刻状态,这些定律就会告诉们,它如何随时间发展。这些定律也许原先是由上帝颁布,但是看来从那以后他就让宇宙按照这些定律去演化,而不再对它干涉。但是,它是如何选择宇宙初始状态和结构?在时间开端处“边界条件”是什?
种可能回答是,上帝选择宇宙这种初始结构是因为某些们无望理解原因。这肯定是在个全能造物主力量之内。但是如果他使宇宙以这种不可理解方式开始,何以他又选择让它按照们可理解定律去演化?整部科学史是对事件不是以任意方式发生,而是反映定内在秩序逐步意识。这秩序可以是、也可以不是由神灵主宰。只有假定这种秩序不但应用于定律,而且应用于在时空边界处所给定宇宙初始条件才是自然。可以有大量具有不同初始条件宇宙模型,它们都服从定律。应该存在某种原则去抽取个初始状态,也就是个模型去代表们宇宙。
所谓紊乱边界条件即是这样种可能性。这里含蓄地假定,或者宇宙是空间无限,或者存在无限多宇宙。在紊乱边界条件下,在刚刚大爆炸之后,寻求任何空间区域在任意给定结构概率,在某种意义上,和它在任何其他结构概率是样:宇宙初始态选择纯粹是随机。这意味着,早期宇宙可能是非常紊乱和无规则。因为与光滑和有序宇宙相比,存在着更多得多紊乱和无序宇宙。(如
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