宇宙誕生的奇點比原子還小,物質多到化作萬億星系,奧秘在哪裡

2021-01-10 科普大世界

宇宙大爆炸如今已經成為科學界廣泛公認的宇宙起源學說,該學說雖然極具科學性,但是說起來卻比神話還神奇,以至於至今仍然有太多的人無法接受這種學說。

宇宙大爆炸學說認為我們如今的宇宙起源於極小的一個點,這個點甚至比原子還小,它於近138億年前發生了爆炸,體積開始迅速膨脹,如今它的可觀測體積已經達到了直徑930億光年的規模。

可是我們想一想,一滴水中就有10億億個水分子,比宇宙中的星係數量還多,而水分子是由一個氧原子和兩個氫原子組成的,那麼一滴水中就有30億億個原子世界,想一想海洋中得有多少滴水?然而海洋中的水和地球比起來又微不足道,地球和太陽比起來又微不足道,而太陽又只是銀河系中數千億顆恆星中的一顆,而銀河系又是可觀測宇宙中約2萬億個星系中的一個,宇宙之浩渺,真是讓人嘆為觀止。

然而如此巨大的宇宙,卻是誕生於比一滴水中包含的30億億個的原子還小的空間中,這如何能讓人相信?簡直就是不可思議嘛!任憑是全世界哪個國家和民族的神話傳說,也沒有吹出這麼大的牛。

但是宇宙中的天體紅移現象和宇宙微波背景輻射兩大證據非常確鑿的告訴我們,我們的宇宙的確正在快速的膨脹中,由此反推那就真的說明我們的宇宙最初只是一個極小的點,宇宙中現有的一切都是從這一個點開始的。

那麼這一個點中如何包含了囊括如今宇宙的巨大物質和能量呢?天文學家對它的解釋是這一個點的質量無限大,密度無限大,體積無限小,溫度也近乎無限高,在它爆炸之後,物質能量四散飛射出去,宇宙由此誕生,宇宙間的一切都是由這些物質和能量形成的。

不過這種說法近些年來也受到了挑戰,有天文物理學家認為宇宙間物質和能量的形成與分布或和無處不在的量子漲跌現象有關,量子學說認為宇宙空間中遍布著時有時無的量子,這些量子受到某種激發或就可以從無變成有,所以宇宙間相當大部分的物質能量有可能是受到大爆炸的某種影響激發出來的。

這種學說相比宇宙純粹由爆炸時的物質能量組成看上去貌似更可信一些,這就好比我們每個人,以前我們並不存在於這個世界上,每個人都是從一顆受精卵開始成長的,成長的過程中我們吸收了很多東西才逐漸長大,現在回頭看當初的受精卵,各方面都早已經很不相同了。

其實宇宙間的很多事物都很神奇,科學的事物也一樣,明白了其中的科學道理,神奇也就可以理解了。

相關焦點

  • 比原子還小的奇點,為什麼能炸出整個宇宙?這是真的麼?
    如今人們的視野就遠大於以前的人,已經是拓展到了宇宙環境中。如今大家應該都知道地球只是宇宙中非常平凡的一顆小行星,可以說在太空中看來是非常不起眼的。而且宇宙是大到無法想像的,以人類現在的科技水平,能探測到宇宙的直徑範圍大概為930億光年,然而這還不是宇宙的真實大小。更加令人無法想像的是,時隔138億年,宇宙還在向外膨脹著。
  • 大爆炸的奇點如此小竟能產生宇宙所有物質,它是一個怎樣的存在?
    二,「奇點」的概念宇宙是所有物質,包括時間和空間的總和,既然宇宙是由一個奇點產生,那這個「奇點」必然是一個體積無限小(宇宙誕生前還沒有空間)、密度無限大(具有全宇宙的物質,卻沒有體積)、溫度和能量極高的奇異點。
  • 宇宙中的物質從何而來?真的是無中生有嗎?愛因斯坦給出了答案
    而地球的外面則是浩瀚廣闊的宇宙,在人類走出地球看到浩瀚宇宙的那一刻,我們就對宇宙的神秘產生了無限的興趣。我們用科學來研究探索世界的奧秘,在探索的過程中,我們發現了宇宙是由物質構成的。沒有物質就不會有恆星,行星,也不會有地球生命,不會有人類的誕生。於是一個問題就現出了,那就是宇宙中的物質從何而來?難道是無中生有的?
  • 怎麼理解M87黑洞65億個太陽質量濃縮到一個比原子還小的奇點裡?
    這是一位網友提出的問題,原題是:65億個太陽壓縮到不足一個原子大小的空間裡,大神們釋疑一下,真能裝的下嗎?原子是我們三維空間世界的物質,怎麼能夠形容奇點呢?這個問題大概是說距離我們5500光年的M87星系中心黑洞,人類首次正式拍攝到這個黑洞的照片,這個黑洞約太陽質量的65億倍。
  • 宇宙很大而奇點很小,小點如何變為宇宙?奇點到底有多小?
    據此,我們可以得出這樣一個結論,不能確定宇宙大爆炸就是宇宙真正的起源,但迄今為止沒有任何關於宇宙起源的理論的可信度與事實證據可以超越宇宙大爆炸,所以我們完全可以說宇宙很可能就是起源於一次爆炸,而在爆炸之前,沒有時間,沒有空間,也沒有物質,只有一個點,奇點。通常認為宇宙的前身就是一個奇點。何為奇點呢?
  • 宇宙最初的「奇點」有多大?與目前最小的粒子夸克相比,誰更小
    夸克夸克是組成質子中子的基本粒子,是物質構成的最小粒子,它的體積應該比電子還小。但實際上到目前為止並沒有直接證據證明夸克存在,只有間接證據證明它的存在,因為它不可能單獨分離存在。宇宙大爆炸的「奇點」是一個密度無限大、時空曲率無限大(體積無限小)和熵值無限趨向於0的點。體積無限小意味著比任意小(體積)的物質都要小。量子力學上認為比普朗克長度(1.6x10^-35米)都「小」,而人們通常認為沒有比普朗克長度還小的長度。所以可以認為奇點沒有體積長度。非要說有,可以看作0,因此從體積上說,奇點小於夸克。二,質量上的比較
  • 黑洞的體積並非黑洞的實體,黑洞的實體是奇點,奇點有多小?
    黑洞是宇宙中客觀存在的一種天體,黑洞的體積有大有小。最小的黑洞小到瞬間就能被蒸發殆盡,而大的黑洞則可以主導整個星系的運行。每一個星系的中心都存在著一個星系級的黑洞,它依靠自身強大的引力來使周圍的物質高速運轉,而這些物質又帶動外圍的天體運行起來,以此類推,一個星系便開始了有序的運行。宇宙中黑洞的體積有大有小,但是這裡所說的體積實際上並不是黑洞的實體,而指的是黑洞視界的體積。
  • 宇宙誕生之謎令人困惑,總結幾種主流宇宙誕生學說,你知道幾個?
    人類對於宇宙的誕生,有很多的理論,最著名的理論就是宇宙大爆炸理論。這個理論認為,宇宙在最初的時刻,是一個無限小的奇點,而且這個奇點的溫度無限高,物質無限緊密。在某一個因素的影響之下,宇宙忽然發生大爆炸,隨著爆炸的不斷蔓延,宇宙的空間不斷擴大,之後爆炸產生的物質,開始逐漸的形成星系。
  • 浩瀚宇宙存在著2萬多億個星系,背後有一股神秘強大的力量在推動
    宇宙起源於138億年前的奇點大爆炸,剛誕生的宇宙並沒有恆星,行星等各種天體,只有氫,氦等基本元素。這些元素通過不斷的演化才有了後來更多豐富的元素,而豐富的元素又不斷演化,最後誕生了恆星,行星,黑洞等各種天體。
  • 淺談宇宙起源的奧秘
    早在2300多年前,我國戰國時代的思想家莊子(約公元前369~前286年)就提出了有關「宇宙」的概念。根據現代《新華字典》的解釋:四方上下曰宇,古往今來曰宙。而科學上對於宇宙的權威定義是:由時間、空間、物質和能量所構成的統一體。
  • 各大星系都在遠離地球,宇宙的中心在哪裡?地球是宇宙的中心嗎
    在愛因斯坦創立廣義相對論之前,人類對於宇宙的認知幾乎完全停留在觀測層面,我們只知道宇宙是一個我們無法想像的龐大空間,在這個空間裡有著各種各樣的物質,這些物質排列組合,匯聚成了一個個龐大的星系。在這樣的認知中,人們普遍以為宇宙就是一片完全「靜止」的空間,而各大星系就在這個空間中移動,那事實真的如此嗎?
  • 宇宙中最小的星系蘊藏著最多暗物質
    但如果我們看向更小的物體呢? 除卻坐擁上百億顆恆星的大型螺旋星系,宇宙中的小不點們是怎麼運轉的?在有些情況下,這個比例是20:1;而在更極端的情況下(星系質量更小時),暗物質和正常物質的比例可達上百比一。宇宙中所知的最小星系其實是銀河系的小衛星——例如Segue 1和Segue 3。他們只有幾百顆恆星,繞著共同質心旋轉的速度比地球繞日還慢:僅為15千米/秒。
  • 黑洞的奇點與宇宙最原始的奇點相比,哪個更小?
    既然它們都有奇點,那黑洞的奇點與宇宙最原始的奇點相比,哪個更小呢?宇宙大爆炸與黑洞的共同點138億年前,這個世界都被壓縮在一個小的不能再小的點中,它的內部滿是混沌,直到一場大爆炸的出現,才將萬物釋放出來,直至今日,宇宙依然在膨脹著。
  • 宇宙:我從誕生到現在,這中間的過程很複雜
    之前在菜葉網上看過相關的資料,在宇宙存在的最初10 ^ -43秒鐘內,宇宙非常緊湊,此時的宇宙不到單個原子的十億億分之一大小,稱為奇點。  在大爆炸之後的十億分之一秒的時候,宇宙已經降溫到足以使四個基本力相互分離的地步,宇宙的基本粒子也形成了。
  • 原子放大1億倍會怎樣,其結構如何,是宇宙的縮影嗎?
    原子放大後的樣子現在我們來說說科學問題。宇宙是我們所有事物存在的時空物質總和,我們所指的一切事物,都包含在宇宙中,而宇宙一切常見物質都是由原子組成的,原子是保持物質性質的最小單位。什麼樣的原子就能夠組成什麼樣的物質,不同的原子組合會改變物質的性質和狀態。
  • 黑洞奇點和大爆炸奇點有什麼區別?
    黑洞奇點是在一顆質量非常大的恆星的核心坍塌出一個事件視界後形成的。由於這些奇點是極小的,他們擁有無限的密度。黑洞(bing)它們兩者的差別是,黑洞奇點顯然不可能包含宇宙中全部的物質和能源,因為它們太多了。然而大爆炸只有一個奇點,而且它包含了整個宇宙。另一個差別是空間和時間是由宇宙爆炸的奇異性產生的,而黑洞實際上將空間擴展到了可能撕裂時空結構並完全結束時間的地步。
  • 宇宙中的星系是怎麼形成的?《自然》:與125億年前的暗物質有關
    大爆炸理論認為,宇宙形成的早期是一片混沌——溫度極高,沒有任何有形的物體。那麼後來是怎麼產生這麼多星系呢?科學界普遍接受的理論認為,暗物質起到了很大的作用。暗物質就像粘合劑一樣,使氣體聚集、融合,直到誕生一批嶄新的恆星。氣體在聚集時,會被加熱到極高的溫度,在這樣的溫度下氣體是不能轉變成恆星的。
  • 3分鐘了解138億年宇宙簡史:從大爆炸到誕生地球
    根據現代天文理論,宇宙已經誕生了約138.2億年,但在宇宙誕生很久以後都沒有天體形成,大約在數億年後才有第一個天體的形成,宇宙在這個天體「真空」期到底幹了啥呢?第一顆恆星在哪裡?第一個星系在哪裡?第一顆行星又在哪裡?宇宙是怎麼誕生的?真空期宇宙到底幹了什麼?
  • 宇宙如何從虛無中誕生?
    長久以來,宇宙起源之謎一直困擾著人類,我們不清楚我們所能觀察到的一切從何而來。如果宇宙來自某種已經存在的狀態,我們就會想知道那個狀態是什麼樣的,以及宇宙是如何形成的。如果宇宙從虛無中誕生,我們會想知道如何從虛無變成整個宇宙,以及是什麼引起宇宙的誕生。根據宇宙大爆炸理論,宇宙是從虛無的奇點中誕生。從常識來看,虛無意味著零物質、零能量,宇宙中所有量子場都是絕對零值。
  • 宇宙浩瀚神秘,是否存在傳說的修仙文明?答案可能跟你想得不一樣
    要揭開這個謎團,首先我們需要用科學來初步認知萬物的真相,認知這個宇宙。我們都知道,任何物質都是由微觀粒子組成,即使是人類這樣的智慧生命,也是由微觀的基本粒子組成。我們這個世界包括這個宇宙就是一個粒子世界,這才是事物的本質。我們在地球上,在宇宙中看到的一切都是由原子構成,那麼原子是組成物質的最小單元嗎?