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兩種宇宙形成過程

2021/4/11 — 9:55

Photo by Guillermo Ferla on Unsplash

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宇宙形成太初,空無一物,為一極小、極高壓、極高溫的能量「池」。打後膨脹,變大、低壓、低溫,部分能量變成物質(互換式為 E=mc2),物質再在引力下成團,形成今日所見的物質宇宙。然而,形成過程也有兩種說法:由上而下,或由下而上 ── 這些概念並非只於政治或社會學才有的。至於兩者之別,最好由以下兩幅圖來說明:

Source: James Schombert, University of Oregon

Source: James Schombert, University of Oregon

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觀圖所見,由塵團到團塊到星體再到體系的過程,兩者概念上是一樣。鑒其分別,主要在於在太初之後有否存在過「一片過的物質(large pancake of matter)」;如果有,就是上而下,無則下而上。這分別源於它密度波動(density fluctuation)。物質的分佈,在引力下自然會不平均,即必呈現某處高密度、某處較低。不過,能量的分佈則難料,可有全個宇宙平均和不均兩種。若屬前者,稱為等溫(isothermal)波動,若後者則稱絕熱(adiabatic)波動。若熱被絕而不能傳導而平均化,則不會有一片過物質之出現。

下而上的對應冷暗物質(cold dark matter, CDM),上而下的對應熱暗物質(HDM),目前從觀測數據較主流的看法是 CDM,即較傾向下而上的模型。

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作者 Mewe / Facebook[email protected]

圖片來源:Photo by Guillermo Ferla on Unsplash

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