很多人想知道宇宙還沒有爆炸的奇點之前是什麼,我告訴你

2020-12-10 時空通訊

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

奇點本身就是無,更別說奇點之前了。

當然是無。這可能令許多人失望,但這個「無」還是有許多玄機的,聽我慢慢道來。

現代科學對奇點的描述是體積無限小、曲率無限大、溫度無限高、密度無限大。

這樣我們很多吃瓜群眾就接受不了了。既然說無,怎麼又有那麼一大堆的說法呢?

其實這個「無」我們要辯證的看,這個「無」實際上還是「有」,它一定存在,否則就不會有我們的宇宙,也不會有你我他。

因此就是「有」。

但又沒有體積,當然就「無」了。

體積無限小是什麼意思?就是在我們這個世界無法描述這個有多小。現在科學界對最小事物的描述就是普朗克尺度,是屬於量子力學的範疇。

普朗克尺度有多大?就是1.6x10^-35米。

也就是1600億億億億分之一米。一個電子的直徑約10^-15米,普朗克尺度比電子要小20個數量級,也就是比電子還小1萬億億倍。

量子力學認為,比這再小的事物就沒有意義了。這不是隨便說說的,而是有一些列數理計算支撐,得到科學界的共識。

其計算公式為:

而奇點當然比這個還要小,才被科學界認為是人類現在所有理論都無法描述的。

因此奇點已經不是我們世界的東西了,當然在我們世界就是不存在的了。

既然奇點都不存在,那麼奇點之前是什麼呢?

邏輯上來說,就更不存在了。

說到這似乎這臺戲就要收場了,就沒有聊下去的必要了。

但是且慢,是量子力學給宇宙起源一個假設,在這裡和各位討論一下。

量子理論有一個零點能理論,就是無中生有,宇宙就是從真空中生出來的。

科學認為,我們所知的世界沒有絕對真空。

絕對真空就是什麼也沒有,一個粒子都不存在。

愛因斯坦告訴我們,時空物質三者三位一體,缺一不可。

空間是物質的生滅範圍維度,時間是物質生滅順序,而物質是時間和空間的存在內容。這三位一體的孿生兄弟,隨著宇宙的誕生而同時出現,也將隨著宇宙滅亡而同時消失。

因此在一個沒有物質的空間是不存在的,沒有物質和空間就也沒有時間。根

據熱力學定律,沒有粒子震動為絕對零度,絕對零度就是零空間零物質零時間。因此只要這個世界還存在,就不會有絕對零度出現。

也就是說絕對真空只有宇宙滅亡或者沒有誕生之前才有可能存在。

然而量子理論認為,絕對真空也還是「假真空」,也叫「量子真空」。

在這個量子真空裡,充滿了巨大能量,這些能量以量子泡沫的形式隨機漲落,這種漲落就是不斷的出現虛粒子。

這些虛粒子是以正反電荷形式成對出現的,在極短的時間出現又湮滅。

奇點就是在這樣一種狀態下出現的。

如果宇宙一直像這樣完美的對稱下去,就不會出現奇點,也不會出現我們的世界。

因為在海森堡不確定性原理隨機量子漲落狀態下,虛粒子對如果表現的都是非常對稱和完美,就都會湮滅了,永遠不會有物質留存下來。

楊振寧打破了這種完美對稱。他在1956年和李政道一起,創立了弱相互作用下的宇稱不守恆理論,他們認為對稱性反映不同物質形態在運動中的共性,而對稱性的破壞才使它們顯示出各自的特性。

微觀世界在總的對稱狀態下,存在著破缺,會偶爾出現不對稱的狀態,這就是世界萬物不斷變化的根據。

很多科學家們論證了它的理論,發現了粒子不對稱現象。

這樣宇宙奇點起源的解釋就得到了一個合理的推斷。

在開始時,正反物質是在基本相等的前提下,有那麼一點稍微的差異,正是這點小小的差異,使這些隨機漲落的正反物質沒有全部湮滅,有那麼一些殘留下來,從超時空的維度來到我們的世界,創造了我們的時空,這就是138億年前的宇宙大爆炸。

更合理的解釋是宇宙大膨脹,由一個無限小的奇點膨脹到了今天可觀測半徑465億光年的宇宙。

霍金的著作《時空的大尺度結構》、《時間簡史》、《果殼裡的宇宙》就是闡述我們宇宙形成過程的科普著作,是基於大爆炸宇宙標準模型的解釋,是廣大科普愛好者,尤其是天文愛好者們非常好的科普讀物。

我很喜歡這些書籍,也認同裡面的觀點。

感謝閱讀,歡迎討論。

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