宇宙大爆炸之前,大爆炸之前宇宙什么样(宇宙的起源是宇宙大爆炸)
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1、宇宙的起源是宇宙大爆炸,那么之前发生了什么?
现代主流理论认为,我们的宇宙起源于138亿年前的大爆炸,当然这种爆炸并非平时我们看到的爆炸,其实就是膨胀,奇点的突然膨胀,形成了如今我们看到的万事万物。
宇宙大爆炸并非以完美的理论,也有瑕疵,比如说最直接的问题就是:宇宙大爆炸之前到底发生了什么?
很多人常用“无中生有”来描述宇宙大爆炸,意思是说,在宇宙大爆炸之前宇宙中“什么都没有”,一片虚无。但“无”怎么会生出“有”呢?
这里有必要说明一点,时间和空间都是宇宙大爆炸而产生的,在宇宙大爆炸之前是没有所谓的时间和空间的,既然没有时间,也就不存在“宇宙大爆炸之前”这种说法。同时,我们能够理解的最短时间单位为普朗克时间,大约10的-43次方秒,任何小于普朗克时间的时间长度都没有意义。
但这样的回答显然有逃避的味道,宇宙大爆炸发生瞬间的奇点不可能无缘无故出现。或许只有量子力学能够诠释诡异的奇点。
绝对的“无”是不存在的,“什么都没有”从哲学上来理解肯定会存在点什么,不然“无”就没法定义。
那么到底有什么呢?
量子起伏(量子涨落)。假设存在一个“什么都没有”的“无”,在如此环境里就会随机衍生出各种虚粒子对,它们可以通过“赊借”的方式获取能量衍生出来,然后瞬间消失,归还能量。
只要整个过程时间足够短,这种现象就会上演,而且一定会上演。量子力学的不确定性就表明,只要时间足够短,任何事情都可能发生,而且一定会发生。
这就是量子起伏(量子涨落)。所以,所谓的“无”其实比我们的现实世界还丰富多彩,不断衍生出来的虚粒子对就像沸腾的海洋那样热闹。
衍生出来的虚粒子对不断上演衍生湮灭,但按照量子力学的不确定性,总有那么一些虚粒子对最终会“留下来”成为我们宇宙的“母体”,因为正如刚才所说,在量子世界里,任何事情都可能发生,而且一定会发生。
上述过程只会发生在非常微小的普朗克尺度下,不断衍生湮灭的虚粒子对就是量子泡沫,在那样一个环境里,根本没有时间和空间的概念,两者都失去了意义,我们已知的所有物理定律和因果关系都没有意义。
用我们老祖宗的观点来描述就是,量子泡沫更像是一种“混沌”环境,宇宙在混沌中诞生,然后演化出了如今我们看到的多彩世界。
2、宇宙大爆炸之前:大爆炸之前宇宙什么样
简要回答
“大爆炸理论”认为,宇宙是从大爆炸中产生的,所以在大爆炸之前任何东西都是不存在的。而其它理论,比如“反转宇宙论”或“反弹论”认为之前也存在这样的宇宙,后来不断收缩,最后坍塌成一小点然后再炸开再收缩,如此循环着。
大爆炸之前时间存在吗?是不是存在“反转宇宙”呢?人们可以提出任何大胆的想法,但只有一种是真实情况。下面就来说说大爆炸之前宇宙什么样。
详细内容
美国哈佛-史密松天体物理中心(CfA)的研究组提出了一种全新的办法检验大爆炸理论,不过他们最终的目标是想为长期的谜题:宇宙大爆炸之前是什么样子——提供一些思路。
大爆炸理论认为,我们这个宇宙从一个“小点”开始大爆炸后诞生,之后在某种“暗能量”的作用下不断扩张。但这套理论只能追溯到宇宙仅有10-43秒的年龄,再往前是什么样子就不知道了,或者说大爆炸理论认为在那之前,宇宙不存在。而一些其它的理论,比如“反转宇宙”(reverse universe)论,或“反弹”(Big Bounce)的理论,认为之前也存在这样的宇宙,后来不断收缩,最后坍塌成一小点然后再炸开,可能以后再收缩……宇宙如此循环着。
大爆炸理论关于宇宙诞生最初那个时刻的计算认为,那个时候宇宙在极短的时间内,炸出半径10-10米的大小。但是这份研究从宇宙微波背景射线得到的数据反推发现矛盾的地方,也就是说,那时的宇宙应该更小。因此这有可能证伪大爆炸理论。这份研究的作者认为,如果能证伪大爆炸理论,那就至少可以把其它的理论列入“不错的想法,需要更多证据”的行列,等待进一步研究。研究者之一哈佛大学物理学家Zhong-Zhi Xianyu说:“现有提出的测量方法都很难把不同的理论区别开来,因为它们都不是直接与原始宇宙的大小和演变挂钩。”
其它一些研究建议从光和物质的某些特征中寻找宇宙被隐藏的过去。有的人认为,在微波背景中,可能存在上一个宇宙的黑洞留下的“疤痕”。这份研究目前发表在论文预印网arXiv上,并将发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。
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