要证伪“宇宙暴涨其实是一次超新星爆炸”这一假设,我们不需要哲学争辩,只需把它当成正经科学假说,看它与观测事实之间是否存在不可调和的矛盾。下面给出四条最直接的观测判据,任何一条就足以否决该假说:
1. 时间尺度矛盾
暴涨发生在宇宙诞生后约 10???~10??? 秒,持续时间仅约 10??? 秒量级。
超新星爆炸是恒星演化终点事件,需要先有恒星形成;第一代恒星最早也要在大爆炸后几千万~几亿年才出现。
→ 超新星爆炸天然“迟到”,无法在暴涨所需的时间窗口发生。
2. 空间尺度与均匀性矛盾
暴涨要求整个可观测宇宙(目前约 930 亿光年)在极短时间内被拉伸到宏观平直且各向同性到十万分之一。
超新星爆炸无论多大,其能量注入范围最多几百光年,形成的扰动在宇宙尺度上只是局域涟漪,无法解释宇宙微波背景(CMB)的温度各向同性。
→ 超新星爆炸的能量-尺度远远达不到“抹平”整个可观测宇宙的要求。
3. 引力波频谱矛盾
暴涨预言的原初引力波背景具有近标度不变的功率谱,峰值频率在今天约为 10??? Hz(宇宙学尺度)。
超新星爆炸产生的引力波在千赫兹(kHz)频段,且强度随宇宙膨胀已衰减到不可探测水平。
→ 两种引力波信号频段相差 20 个数量级,观测上一眼就能区分;目前 BICEP/Keck、Planck 等实验正在搜寻的正是暴涨低频引力波。
4. 元素丰度与光子-重子比矛盾
暴涨本身不产生重子,但为后续大爆炸核合成(BBN)提供均匀、临界密度的初始条件,最终得到 75% H、25% He 的丰度,以及约 10?:1 的光子-重子比。
超新星爆炸会抛射大量重元素(O、Si、Fe 等),并显著改变局域光子-重子比;若整个宇宙都经历一次“超新星宇宙爆炸”,宇宙平均重元素丰度将远高于观测值,且破坏 BBN 预言。
→ 观测到的轻元素丰度与“超新星宇宙爆炸”完全不符。
一句话总结
超新星爆炸在时间、空间、引力波、元素丰度四条硬指标上与暴涨观测全部冲突;因此,“宇宙暴涨是一次超新星爆炸”已被观测事实证伪,无需等待未来实验。--
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