以霍金为首的许多学者认为: 虽然宇宙目前仍处于膨胀阶段,但是它将最终达到极限然后转入与现在相反的收缩阶段.在弗里德曼所预言的三种宇宙模型(无限膨胀、大小恒定、先膨胀后收缩)之中,第三种后半段缩小的宇宙模型似乎最为可信,不过它的条件是现在宇宙的平均密度必须大于某个值(临界密度),才能最终发生在引力作用下的收缩.宇宙的平均密度到底有多大? 科学家们围绕这个问题进行了探索。
现在的宇宙中,除了天体、宇宙尘埃和宇宙射线之外是否还有其它的质量? 科学家们碰到了这个难题.有一种观点认为,宇宙空间里飞散着的能够穿透天体的中微子(它是轻子的一种)拥有质量.该观点是当前多数科学家的观点。
在中子分解成质子与电子的过程中,必然有中微子产生.但是不知为什么,在高中物理教材的最后几页中虽然涉及到了β衰变,却提也没提中微子的名字.也许是教材的编写者们认为中微子对高中学生来说有些过于深奥吧。
不管高中物理是不是教授中微子,大家都最好懂得在宇宙中四处飞散着中微子.那么中微子的质量是多少呢? 以前的书里写的都是零,基本粒子物理学家们在作出中微子与光子一样质量绝对为零的断言的同时,感到了迷惑.中微子是一种相互作用极其微弱的粒子,我们对它的了解还十分肤浅.如果中微子拥有(哪怕是微不足道的一点点)质量的话,现在的宇宙密度就将增大许多,足以满足最终转入收缩的条件。
在考虑宇宙密度是否大于目前观测值的问题时,我们也不应该忽略黑洞的存在.虽说特小黑洞已经基本上蒸发殆尽了,但是,如果在宇宙空间的这里或那里还存留着特小黑洞的话,宇宙的密度也会大于推测值,从而满足收缩的条件.不过,在基本粒子物理学中,与特小黑洞相比,从事中微子研究的学者似乎更多一些。
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