关闭→
当前位置:科普经验站>健康养生>大爆炸前的宇宙是什么样子的?

大爆炸前的宇宙是什么样子的?

科普经验站 人气:3.27W

宇宙大爆炸之前是一个奇点。 当今学术界对于宇宙的观念,是基本的便是大爆炸理论,该理论为我们勾画出宇宙的轮郭,从而成为学术界的经典理论。 然而,宇宙似乎永远都是一个最深奥的难题,这的演化过程是科学研究的永恒主题, 其中最引人注目的课

根据霍金的奇点定理,回答总是:“不存在大爆炸之前。宇宙连同空间、时间及其物质和能量都诞生于大爆炸时密度和曲率无限大的奇点。”

大爆炸模型认为时间、空间、物质都是由大爆炸产生的。 问宇宙大爆炸前是什么样子的就像问时间之前是什么样子的。 这个问题本身就是个悖论。

大爆炸前的宇宙是什么样子的?

常有人问:“大爆炸之前的宇宙是怎样的?”

宇宙大爆炸之前是另一个宇宙。对宇宙空间的认识,大爆炸应该是空间出现塌陷的结果。

根据霍金的奇点定理,回答总是:“不存在大爆炸之前。宇宙连同空间、时间及其物质和能量都诞生于大爆炸时密度和曲率无限大的奇点。”

大爆炸模型认为时间、空间、物质都是由大爆炸产生的。 问宇宙大爆炸前是什么样子的就像问时间之前是什么样子的。 这个问题本身就是个悖论。

不过,暴胀宇宙理论的提出和暗能量的发现突破了奇点定理,所以这个回答不一定正确。那么除此以外,还有哪些可能呢?

这是个高度猜测性的命题,科学家设想了许多模型。下面举几个有趣的例子。

霍金在关于无边界理论中写道:“大爆炸之前的事件根本没有定义, 因为我们无法衡量在大爆炸之前发生了什么。由于大爆炸之前的事件 没有观测结果,我们不妨把它们从理论中剔除,说时间始于大爆炸。”

首先是循环宇宙的模型。爱因斯坦在20世纪30年代曾经认为,宇宙在膨胀和收缩—或者说大爆炸和大挤压之间进行循环,这就是循环宇宙或者振荡宇宙。在这种模型中,宇宙会在大挤压中结束,然后就像神话中在灰烬里重生的凤凰,每次大挤压后又重新发生大爆炸,开始新的一轮膨胀与收缩。但是,美国物理学家托尔曼提出了疑问:按照热力学的“熵增加原理”,这样的循环每进行一次,循环的周期和幅度必须变得更长、更大。倒过来看,前一次的循环就一定更短、更小,结果似乎回到了大爆炸的奇点。目前还很难确定这种循环会不会发生,会以怎样的形式发生。因为用来描述宇宙演化的理论主要是引力理论,当宇宙变得非常小时,必须同时考虑量子效应,这就需要首先发展出一套完备的量子引力理论。

星球上活着的每个人受某个系统指挥,这个系统就是灵魂,它来自一个共同体,即星球的灵魂。个人死去后,身体同个人灵魂决裂,个人灵魂立即回归星球灵魂共同体中。这一回归的快慢与好坏,取决于个人活着时的行为,是否违反过这个星球的规章条律。

大爆炸前的宇宙是什么样子的? 第2张

近几十年来,一种量子引力的候选理论——超弦理论悄悄兴起。建立在弦论基础上的循环宇宙开始流行,这就是膜宇宙模型。弦论允许我们将宇宙描述成高维空间中的一张三维膜。这张膜可能会跟另一张完全平行的膜发生周期性的碰撞和反弹,碰撞过程类似于大爆炸,但不会产生无穷大的奇点问题。碰撞释放的能量转化成基本粒子,然后逐渐演化出各种天体结构,甚至智慧生命。但每一次碰撞都会把上一轮宇宙中的一切结构统统抹去,于是宇宙在碰撞和反弹之间一次次循环。

时间和空间是在一瞬间突然产生的,因此,不要问大爆炸之前发生了什么,未曾有过“大爆炸之前”这样的时期。为什么说宇宙是在一次大爆炸中创生的?其直接证据来自三方面的观察结果:第一,也是最直接的,宇宙现在还在膨胀;第二,宇宙中处处弥漫着热

大爆炸前的宇宙是什么样子的? 第3张

还有一种有趣的模型就是混沌暴胀模型。现在的天文观测表明,宇宙在诞生之初很可能经历了一次暴胀,然后逐渐安静下来,产生了众多的星系乃至人类本身。但是,物理学家林德在1986年提出,暴胀一旦发生,就永远无法停止。因为暴胀会让空间急速膨胀,随着空间迅速变大,无处不在的量子涨落可能会引发空间的局部发生新的暴胀,进而让这部分空间变得更大,然后又在其中的某个地方引发新的暴胀。在这样的模型中,永恒的暴胀就像一锅沸腾的开水,我们的宇宙只是其中一个气泡。这个气泡幸运地停止了暴胀,最终演化成一个有血有肉的宇宙。这个宇宙之外,可能还存在别的气泡宇宙,这样的气泡还在不断地冒出、长大。逆着时间往回看,我们的宇宙可以追溯到一次暴胀,而这次暴胀又可以追溯到另一次暴胀。这个追溯过程也许可以无限地进行下去。

我们首先要理解宇宙大爆炸究竟为何物。 “宇宙大爆炸是时间的一个瞬间,而不是空间中的一个点。”加利福尼亚理工学院理论物理学家肖恩·卡罗(Sean Carroll)指出。 你想象中的宇宙大爆炸也许是这样一副情景:一个极孝极致密的点忽然爆炸,不断向虚

关于大爆炸之前,理论家们各执一词。人们希望从宇宙微波背景辐射的精确测量中获得更多信息,用来甄别理论的真伪。且看谁会笑到最后。

严格说来宇宙大爆炸理论本身就是一个很难被证实的假说,还存在诸多疑点难以自圆其说。因此是不是真的发生了宇宙大爆炸还很难说,比如所谓的奇点就是一个十分荒诞的奇点,这个奇点究竟有多大?存在多久?为何突然爆炸了?恐怕谁也说不清楚,当然

扩展阅读,以下内容您可能还感兴趣。

既然宇宙是大爆炸来的,那有宇宙之前会是什么样子呢

霍金在关于无边界理论中写道:“大爆炸之前的事件根本没有定义,

因为我们无法衡量在大爆炸之前发生了什么。由于大爆炸之前的事件

没有观测结果,我们不妨把它们从理论中剔除,说时间始于大爆炸。”

宇宙大爆炸之前的宇宙是什么样子

星球上活着的每个人受某个系统指挥,这个系统就是灵魂,它来自一个共同体,即星球的灵魂。个人死去后,身体同个人灵魂决裂,个人灵魂立即回归星球灵魂共同体中。这一回归的快慢与好坏,取决于个人活着时的行为,是否违反过这个星球的规章条律。宇宙中每个星球都有各自的共同灵魂,因振荡频率不同,相互间不能沟通,就像人与蚂蚁不能交流思想一样。宇宙是由无数星球组成的,因而宇宙由许多共同灵魂组成。我们预料,经过漫长的岁月之后,几百亿年后,宇宙收缩到奇点,这些共同灵魂会合成同一整体,那时将会出现全宇宙的单一的共同灵魂。奇点重又大爆炸,共同灵魂又*,周而复始。

人类所生存的宇宙不是独一无二的,而是由两个浩瀚无垠的双胞胎宇宙组成的。两个宇宙的差异在于各自原子负荷的不同,用通俗的话来说,就是所谓的物质和反物质世界。

1、 正宇宙里,原子其外壳由正电子组成,而这些正电子由反质子固定在核的轨道上。反宇宙而刚好相反;

2、 正反两个孪生宇宙永远不能接触。认为它们可以接触的主张毫无意义,因为两者没有任何联系(比如不能说它们之间的距离有多少多少光年,也不能说它们有同一时间概念,总之,在空间和时间上绝无互比的可能);

3、 两个宇宙的重量相同,半径也相同;

4、 两个孪生宇宙有各自的特点[反宇宙里没有那么多的星系,而且各星系的结构也不一样],因此,不存在外星的孪生星,也无地球的孪生星球;

5、 两个孪生宇宙在同一时间里诞生,但它们各自的时间概念、尺度是不一样的,时间延伸的方向也不是平行的。因此不能说你们的宇宙同我们的宇宙存在于同一个时空内,在时间方面,绝无你先我后或我先你后之分。反宇宙时间既可顺时间向前,也可逆时间返后,而我们这里的时间是单向的,只能向前。

6、 在我们的宇宙里,各星系像浮游的岛屿一样在宇宙这个汪洋大海里移动。不过,这一大海是*的,星系之间充斥着气体,宇宙同宇宙的关系很不一样,因为它们存在于虚无之中,所以无法想像它们之间的距离;

7、 尽管两个宇宙并无时空联系,但反宇宙仍影响着我们的宇宙。正是靠着对这个影响的分析,我们才推算出反宇宙的存在。

8、 我们的宇宙观同时也是发展的,存在着许多成双成对的孪生宇宙,无数个成对的孪生宇宙都服从于自己特有的光速,每一对孪生宇宙的特定光速本身也是可变的、可导控的,就是靠着这个可变的、可导控的特性和相应技术,我们能自由来往于本对孪生宇宙之间,又能自由穿越到另外的孪生宇宙。不同发展程度的文明存在于不同的宇宙中,地球人类并不是宇宙孤独者,也不是生命形式的终结。

我们认为,的确存在着明科夫斯基(Minkowski)数学家设想中的时空,不过,我们的时空包含着十个维;地球人想像的宇宙是个全方位的连续。这个观念的发明人叫欧几里得(Euclide)。凭着这一观念,地球人创立了整个几何学,其基础是一系列诸如点、直线和平面等抽象的概念。由此地球人就幼稚地信以为真,宇宙是由这些点、线、面构成的。。。

我们认为宇宙是可衡量的,无限延续只是幻象;宇宙又是多元的,都以成双成对的形式存在;宇宙是有始末的,既能诞生,又能灭亡。人类在未来势将承认,除了人类生存的这个宇宙外,还存在着一个同它呈对称的另一个宇宙。我们的宇宙观还是发展的,我们的科学家在多元宇宙学指导下,发展了一系列科学研究。首先发现无数个成双成对的孪生宇宙都服从于自己特有的光速,每一对孪生宇宙的特定光速本身也是可变的、可导控的。就是靠着这个可变的、可导控的特性和相应技术,我们能自由往来于本对孪生宇宙之间,又能自由穿越到另外的孪生宇宙。。。

在宇宙大爆炸之前, “宇宙”的外面是什么?

时间和空间是在一瞬间突然产生的,因此,不要问大爆炸之前发生了什么,未曾有过“大爆炸之前”这样的时期。

为什么说宇宙是在一次大爆炸中创生的?其直接证据来自三方面的观察结果:第一,也是最直接的,宇宙现在还在膨胀;第二,宇宙中处处弥漫着热辐射,它是宇宙大爆炸时产生原始炽热火球暗淡下去的余辉;第三,天文学家观测到的宇宙化学元素可以描绘宇宙从产生到发展的轨迹。

然而,大爆炸之前发生了什么?是什么原因使大爆炸得以发生?爆炸的中心在哪里?宇宙的边缘在哪里?其实这些问题完全错误地理解了大爆炸的含义。大爆炸并不是众多星系从一个公共中心猛烈扩散到无限真空的深处,在这里,空间本身在大爆炸中产生,时间本身也在大爆炸中产生。

出现空间的那个小点并不是定位在任何物体之上的,它不是一种被虚无包围着的物体,而是被无限压缩了的空间本身的创始点。小点也不是在一个无限持续的时间里一直驻留在那里的,它即时从无中出现,并立即膨胀,物质事件本身就是在这个小点上开始的。时间和空间与物质宇宙同样有个创始点,这大概是大爆炸理论最关键最难理解的地方。

这个小小的创始点在专业上称为奇点。当你按时间回溯,宇宙就越来越缩小,时空曲率无限增大,直到奇点处成为无穷大。粗略地说,它类似于圆锥的锥顶,圆锥结构逐渐变细,直到一个无限尖的点而终止,空间和时间就从这里开始。

这个概念一经接受,那么“大爆炸之前发生了什么”这样的问题显然是没有意义的了,未曾有过“大爆炸之前”这样的时期,因为时间与大爆炸一起开始。

不幸,这个问题经常被用这样简单的话来回答:“大爆炸之前什么都没有带”许多人把“什么都没有”又解释成一无所有的空间,但正如上文所竭力指出的那样,空间并不先于大爆炸存在。

难道这里的“无”指的是空间从其中涌现的某种更微妙的有如“前空间”的东西?或者是某种抽象的状态?

都不是,就像斯蒂芬·霍金谈到的,“北极的北边是什么地方?”这个问题也可以用“无”来回答,不是因为那里有个神秘的“无极陆地”,而是因为所提到的区域压根不存在,不仅是物理学上不存在,而且也是逻辑上不存在。

宇宙大爆炸之前发生了什么?

我们首先要理解宇宙大爆炸究竟为何物。

“宇宙大爆炸是时间的一个瞬间,而不是空间中的一个点。”加利福尼亚理工学院理论物理学家肖恩·卡罗(Sean Carroll)指出。

你想象中的宇宙大爆炸也许是这样一副情景:一个极小、极致密的点忽然爆炸,不断向虚无中扩张。现在你可以把这种想象从脑海中抹去了。卡罗指出,首先,大爆炸发生时的宇宙不一定很小。不错,如今可观测宇宙(一个直径约930亿光年的球状空间,包含至少2万亿个星系)中的一切都曾挤在一个直径不到1厘米的狭小空间中。但在可观测宇宙之外,也许还有许许多多地球人无法观测到的事物,因为光在138亿年间走不了那么远。

因此卡罗表示,大爆炸时的宇宙可能极其微小,也可能无限庞大。因为我们无法看到超出观测范围外的事物过去的样子。我们只知道当时的宇宙非常、非常致密,并且扩张的速度非常快,密度也随之迅速减小。

真正说起来,宇宙之外应该空无一物才对,因为宇宙的定义就是包罗万物。所以在大爆炸发生时,一切事物都比如今更致密、更炽热,但“在此之外”存在的事物并不比近日更多。你可能会想开上帝视角,想象自己站在一片虚空之中,看着大爆炸发生前、杂糅成一团的“婴儿宇宙”。但卡罗指出,这是不可能的,并非是宇宙向空间中膨胀,膨胀的就是空间本身。

“无论你如今在宇宙中置身何处,如果你追溯到140亿年前的自己,都会回到同样一个极度炽热、致密和迅速扩张的状态。”卡罗表示。

没人知道宇宙中究竟发生了什么事情,直到大爆炸发生1秒之后,宇宙足够冷却,让质子和中子得以相撞并结合。确实有很多科学家认为,宇宙在这一秒钟之内经历了一个以指数级扩张的“膨胀”过程。这一过程可以抚平时空纹理,也可以解释当今宇宙中的物质为何分布得如此均匀。

大爆炸之前

在大爆炸之前,宇宙也许是一条由极度炽热、致密的物质构成的无限延伸线。出于某些原因,这些物质能够一直保持稳定状态,直到宇宙大爆炸的发生。卡罗指出,这个极度致密的宇宙也许曾由极小尺度上的物理法则——量子力学主宰。而随后发生的宇宙大爆炸则代表了经典物理学取而代之、成为宇宙演化的主要推手的一瞬间。

霍金认为,这一瞬间才是关键所在。他指出,在大爆炸之前的一切事件都无法测量,因此也无从定义。霍金把这叫做“宇宙无边界理论”:他认为时间和空间都是有限的,但既无边界,又无起始点和终结点。就像地球有限、但无边一样。

“既然大爆炸之前的事件都没有造成可观测到的结果,我们不妨直接把它们从理论里砍掉,宣称时间就是从宇宙大爆炸开始的。”霍金在2018年的一次采访中表示。

还有一种可能:在宇宙大爆炸之前,也许还有其它值得我们探索的事物。有一种理论认为,宇宙大爆炸并非时间的起点,而是对称的中心点。从这种理论来看,在大爆炸之前,还存在一个和当今宇宙一模一样的宇宙,只不过熵的变化规律不是逐渐增加,而是逐渐减少。

卡罗指出,从本质上来说,熵增(即系统无序性增加)方向就是时间箭头的方向。因此在这个镜像宇宙中,时间的流逝也和现代宇宙相反。对那个宇宙而言,我们的宇宙才是过去。该理论的支持者还提出,其它宇宙特性在这个镜像宇宙中也是刚好相反的。例如,物理学家戴维·斯隆(David Sloan)曾指出,另一个宇宙中的分子和离子的不对称性(即手性)和我们的宇宙相反。

有一种相关理论认为,宇宙大爆炸并不是一切的开端,而是宇宙从收缩期向膨胀期切换的一瞬间。该“大反弹”理论认为,随着宇宙不断扩张、收缩、再扩张,还会发生无数次大爆炸。但卡罗指出,这些理论的问题在于,它们并未解释宇宙为何、或如何从扩张态转为收缩态、从高熵态转为低熵态。

卡罗和同事珍妮弗·陈(Jennifer Chen,音译)对宇宙大爆炸也提出了自己的设想。2004年,两位科学家提出,我们所知的宇宙也许是一个母宇宙的“后代”,是从母宇宙中剥落的一小块时空。

卡罗称这就像放射性原子核的衰变过程:原子核衰变时会释放出一个α或β粒子,而母宇宙也会如此,只不过释放的不是粒子,而是子宇宙,且数量也许多达无穷。“也许是某次量子波动造成了这样的结果”。卡罗表示。这些子宇宙“是真正意义上的平行宇宙”,并且不会与彼此发生相互作用、或者对彼此造成影响。

你可能觉得这些理论听起来十分魔幻,事实也的确如此,因为科学家连宇宙大爆炸的一瞬间都看不到,更别提大爆炸之前的情况了。不过卡罗指出,探索的机会还是有的。*年探测到的、由星系剧烈相撞产生的引力波就提供了这样一种可能性,我们也许可以用引力波揭开宇宙大爆炸后关键一秒内、关于宇宙扩张的种种未解之谜。

卡罗表示,理论物理学家也有大量工作要做,比如对量子引力等量子力做出更精准的预测。

“除非我们有理论可参考,否则我们连自己在找些什么都不知道。”卡罗指出。

宇宙大爆炸之前是什么样子 是什么引爆”奇点“

严格说来宇宙大爆炸理论本身就是一个很难被证实的假说,还存在诸多疑点难以自圆其说。因此是不是真的发生了宇宙大爆炸还很难说,比如所谓的奇点就是一个十分荒诞的奇点,这个奇点究竟有多大?存在多久?为何突然爆炸了?恐怕谁也说不清楚,当然也包括该理论的提出者。因此宇宙大爆炸学说并不完美,无法令所有的人信服,既然如此那又何必太当真了呢!

以上个人观点仅供参考!

TAG标签:#宇宙 #爆炸 #