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怎样理解宇宙学的奇点?

提问网友 发布时间:2025-01-15 18:58
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1个回答
热心网友 回答时间:2025-01-15 20:01
理解宇宙学的奇点,关键在于区分观测者所处的视界范围。若观测者位于奇点的视界之外,该奇点对观测者而言只是普通天体。反之,若观测者与奇点同处视界内,则该奇点成为宇宙(学)奇点,表现为宇宙视界。

新宇宙监察假设原理简明描述了这一现象:存在宇宙中心奇点时,该奇点裸露可视,在特定条件下呈现为宇宙视界,这一视界由广义相对论场方程严格解决定。

若宇宙存在中心奇点,剔除可见物质后,宇宙空间质量密度分布规律遵循D(r)=1/8πr²Gμ。ε。公式,其中D为空间质量密度,r为任意一点到极坐标原点的距离,G为引力常数,μ为真空磁导率,ε为真空介电常量。此时,宇宙空间的光学折射特性使光线产生连续折射,沿法线方向逃离奇点的光线被持续折射至等密度面,与法线反方向小于90°夹角的光线则被持续折射后射向奇点。

在没有度规微扰作用条件下,视界内光线有三种状态:沿法线方向逃离、围绕奇点在等势面内传播、射向奇点方向。存在度规微扰作用时,沿法线方向传播的光线产生微小偏离,被持续放大直至射向奇点;沿等密度面传播的光线在度规微扰作用下偏离等密度面,最终射向奇点;沿法线反方向传播的光线在度规微扰作用下偏离后,依旧沿法线反方向射向奇点。

假设奇点具有温度并持续辐射,试图逃离奇点的光线将返回奇点,形成宇宙微波背景辐射。此时,宇宙中心奇点成为裸奇点,并以宇宙视界呈现。

在度规微扰作用下,宇宙具有以下时空特性:任意位置的三维直角坐标系同时具有时间和空间属性,坐标轴在远离坐标原点方向延伸有限长度后垂直交汇于一点,即宇宙中心奇点;当观察者与宇宙中心点同处视界内时,宇宙中心点呈现为裸奇点,宇宙视界呈现。

可见物质的存在是度规微扰作用存在的前提,对可见物质的作用遵循万有引力定律。同一等势面上的物质相互聚集,不同等势面上的物质加速分离。

《宇宙中心模型》中,宇宙中心裸奇点吞噬星系物质并发出辐射及射线,为新星系诞生提供物质。新物质在远离宇宙中心的等势面上聚集并坠落,形成新星系,越靠近宇宙中心的星系越古老且坠落速度越快。

韦伯太空望远镜观测到的最遥远星系为最古老星系,盖亚卫星观测数据证实所有类星体加速度矢量指向宇宙视界同一位置。本回答原创,所有观点首发知乎,请读者自行检索与甄别。

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