宇宙膨脹或許像冰花的生長,宇宙暴漲超光速之謎

2020-12-05 探索貓百家號

有可能宇宙暴漲速度就是量子糾纏速度,所以宇宙大爆炸速度超光速。關於這一點,我之前寫過一些文章和回答,今天又看到了類似的問題。

1965年,兩個美國工程師彭齊亞斯和威爾遜在給天線除噪聲的時候,發現了一種無處不在的噪聲,跟大爆炸理論預言的微波的特徵非常吻合。科學家認為他們發現的正是大爆炸的遺蹟——宇宙的微波背景輻射。於是,他們在1978年分享了諾貝爾物理學獎。

大爆炸中的基本粒子和高溫起源於一次爆發力更強、時間更短暫的加速膨脹過程——暴脹(inflation)。暴脹發生在大爆炸之前,確切地說,暴脹發生在宇宙誕生後的10^(-35)秒至10^(-33)秒之間,在這麼短暫的時間裡,整個宇宙的尺寸膨脹了10^26倍。比如,某一塊宇宙的區域在暴脹前的尺寸是一個原子核的大小,即10^(-15)米。暴脹之後,這個區域的大小就變成了10^11米,也就是1億千米,接近地球到太陽的距離了。宇宙暴脹時,確實是超光速的,但並不違反相對論,因為量子糾纏的速度與光速完全是兩個不同的概念。宇宙剛誕生時,空間比光能夠跑出的範圍更大,這叫做視界疑難。

當今的物理學家,越來越相信時空本身就是量子糾纏的結果。目前為止,已經有人成功推導出了愛因斯坦方程即等效原理,這為時空動力學以及時空幾何可以從糾纏量子比特中生成提供了證據。如上圖:獨立粒子(點狀)與其他粒子相互糾纏。這些糾纏對又與其他糾纏對相互之間糾纏。隨著更多粒子之間糾纏,時空的三維結構也就生成了。

在宇宙誕生的那一時刻,一旦物質粒子產生(實際上真空中不停的產生各種成對的物質粒子,但很快又湮滅了),新生的粒子就會自動與同源的粒子進行糾纏,以求達到整體性平衡狀態,這個過程就是時空誕生的過程。這些糾纏對又與其他糾纏對相互之間糾纏。隨著更多粒子之間糾纏,時空的三維結構也就生成了。宇宙奇點就是源於一次偶然的成對的物質粒子誕生,再將新粒子糾纏起來,形成了糾纏時空網,宇宙誕生了。可以說宇宙大爆炸之前的那段暴漲時期的宇宙膨脹並不像吹一個氣球那樣,而是通過糾纏形成了時空網絡。宇宙是由於連鎖激發形成的糾纏時空網,宇宙並不是像氣球那樣膨脹,倒有點像北方冬天窗戶上的冰花的生長。

R·布倫特·塔利是夏威夷大學的天文學家,他在過去的40年裡一直致力於測量星系的距離和繪製它們在空間中的分布和運動。塔利與裡昂大學的埃萊娜·M·庫爾圖瓦以及他們的同事分別於2008年和2013年發布了Cosmicflows目錄和Cosmicflows-2目錄,第一次目錄記錄了距銀河系1.3億光年範圍內1800個星系的詳細動力學信息,第二次目錄則記錄了6.5億光年範圍內的8000個星系的運動,要知道,銀河系只是其中一個星系。而塔利和其合夥團隊給出的結果是宇宙的結構其實像立體的蒲公英或者羽毛,我們只在其中的一角。

相關焦點

  • 大爆炸密碼:宇宙膨脹之超光速之謎
    隨著更多量子比特之間糾纏,時空的三維結構也就生成了,並且形成了糾纏的時空網,宇宙誕生了。可以說宇宙大爆炸之前的那段宇宙暴漲以及後來的宇宙膨脹並不像吹一個氣球那樣,而是糾纏時空的快速生成,已經存在的糾纏時空又不斷吞併新的量子比特,這是糾纏時空網絡擴張的過程。
  • 新光學原理:宇宙膨脹的超光速之謎丨Web3時代猜想
    看到一個問題:如果有一個光速10億倍的超級飛船朝宇宙一個方向飛行,會不會到達宇宙邊界?如果有一個光速10億倍(不考慮光速不可超越)的超級非常朝宇宙一個方向飛行,會不會到達宇宙邊界?如果宇宙有限大小,在宇宙的邊界穿越會發生什麼?我有一個猜想:物質或許和時空本質是一回事。光是時空的波動,或許光和引力波本質是一回事。
  • 宇宙年齡138億年,直徑930億光年,宇宙膨脹超光速了嗎?
    對於宇宙我們最直觀的感受就是大並且歷史悠久,在空間上和時間上都屬於極致的一幢狀態。目前的科學體系就是建立在奇點暴漲之後,經常有人提出這樣的言論:奇點之外是什麼?奇點之前是什麼?那麼就就徹底告訴你,在當前的科學體系下奇點之外和之前的概念是沒有意義的。
  • 宇宙在超光速膨脹中?宇宙到底有多大?
    無邊無限動態宇宙是指宇宙是無限大的,而且是沒有邊界的,它一直在膨脹中。宇宙大爆炸哈勃在觀察銀河系外的一個星系團時,發現很多天體在遠離地球,都會產生紅移現象,按照道理不應該幾乎所有的天體都遠離地球而去,地球又不是宇宙的中心,所以哈勃的觀察研究支持無邊無限動態宇宙模型,宇宙大爆炸理論應運而生,宇宙在不停的膨脹中,那麼我們把時間往前推,讓宇宙慢慢的縮回來,那麼宇宙是不是會縮到一個很小很小的空間,那麼這個奇點瞬間發生了爆炸產生了我們現在這個宇宙,於是我們今天流行的宇宙誕生說就是宇宙大爆炸理論
  • 愛因斯坦明明說宇宙最快速度是光速,為什麼宇宙可以超光速膨脹?
    愛因斯坦的《狹義相對論》基於光速不變,才有了任何有靜質量不為零的物體,無法達到光速。而《廣義相對論》的場方程是描繪了宇宙膨脹,才有了後來宇宙膨脹速度超過光速,所以一切的種種都是由於「光速不變原理」的這個假設,如果沒有這個假設,也就沒有後來一大堆反常識的結論,也就不存在那麼多矛盾。
  • 怎麼理解宇宙膨脹和量子糾纏的超光速現象?
    如果我說,宇宙膨脹既超光速又不超光速,估計很多人會奇怪。但在科學上就是如此。速度是運動速度的簡稱,等於運動距離除以運動時間。通常,用距離除以時間是不會錯的,但有時候就不一定了。因為宇宙膨脹,兩個天體的距離變化可以超光速。但這個距離不是天體運動距離,天體運動距離是其中一個天體從出發點到終點的距離。通俗理解:我進行100米賽跑,從起點出發的同時,讓別人把起點線向後移動100米。到了終點,我說起點線距我200米,所以我剛剛跑了200米。你們相信我打破了世界紀錄嗎?
  • 如果宇宙正以超光速膨脹,請問北鬥七星為什麼一直在那裡?
    對於這個話題中最關鍵的因素有幾個,第一是宇宙膨脹,第二則是為什麼宇宙膨脹會超過光速,第三則是超過光速膨脹的宇宙中,北鬥七星居然一直在那裡指引著方向?我們可以從這三個方面來簡單討論下這個原因!一、宇宙膨脹其實宇宙誕生於一場暴漲的證據挺多的,其中微波背景輻射就是重要的一個證據,當然我們並不打算在這個話題上浪費大家的時間,因為我們只要討論宇宙膨脹以及相關結果!
  • 光速恆定,那麼量子糾纏的傳輸速度也是恆定的嗎?
    我在之前的文章《量子糾纏的超光速傳輸有可能就是宇宙暴漲的速度》中提出如果時空本身是量子糾纏的結果,那麼初始時期的宇宙暴漲速度就是量子糾纏速度,確切地說,暴脹發生在宇宙誕生後的10^(-35)秒至10^(-33)秒之間,在這麼短暫的時間裡,整個宇宙的尺寸膨脹了10^26倍。
  • 網友問:光速是最快速度,為什麼宇宙在137億年膨脹了400億光年?
    我們的宇宙年齡是138.2億年,但是宇宙膨脹了絕對不止400多億光年(半徑)。科學上常說的宇宙半徑460億光年,指的是以地球為中心的可觀測宇宙範圍,不是整個宇宙的範圍,而整個宇宙究竟有多大目前無法得知。
  • 超光速的某種「存在」能否穿越出我們的宇宙
    看到一個問題:如果有一個光速10億倍的超級飛船朝宇宙一個方向飛行,會不會到達宇宙邊界?如果有一個光速10億倍(不考慮光速不可超越)的超級非常朝宇宙一個方向飛行,會不會到達宇宙邊界?如果宇宙有限大小,在宇宙的邊界穿越會發生什麼?因為刷頭條的時候總是不斷出現,就回答一下。
  • 光速是最快的,那為何137億年歷史的宇宙卻膨脹了930億光年?
    其實可觀測宇宙確實已經達到了930億光年,但即使宇宙在這138.2億年裡以光速膨脹,最多也就只膨脹了138.2億光年的半徑,那麼這930光年的直徑又是怎麼來的呢?很明顯這宇宙膨脹肯定超過了光速!這一點是毋庸置疑的,而且空間的膨脹並不受光速限制,從暴漲開始的10^-32S之內,宇宙即從一個原子大小膨脹到了光年級別,當然此時暴漲即宣告結束,但膨脹卻並未結束!
  • 宇宙暴漲怎麼回事?
    宇宙的暴漲,指的是早期宇宙極短時間內的一種空間指數級膨脹的過程,在大爆炸後1036秒開始,持續到大爆炸後1033至1032秒之間,暴脹之後,宇宙繼續膨脹,但速度低了很多。暴漲將普朗克尺度內宇宙發生的量子漲落,在普朗克時間內迅速地放大,使之成為未來宇宙結構成長的種子,這一定程度上解釋了今天依據巡天計劃構建的宇宙大尺度結構。
  • 相對論說有質量物體不能達到光速,宇宙膨脹超光速是否違反相對論
    因此愛因斯坦在根據光速不變推出了兩個洛倫茲變換公式,即時間膨脹和空間收縮公式後,根據光速上限推出了第三個洛倫茲變換公式——質量膨脹公式。 而高速運動下的質量膨脹同時表明了速度存在上限——光速。由于越接近光速,質量膨脹越嚴重,如果達到光速質量會無限大,這顯然是不可能的,因此有質量物體必然無法達到光速。
  • 第六速度可以超光速擺脫宇宙?
    我們生活在一個充滿物質和射線的、緻密的、膨脹中的、均一的宇宙,而且它的膨脹速度還越來越快,始終把人類困在囊中,就算達到目前宇宙所知最快的光速也無法突破其束縛
  • 光到底是個啥東西,既然光速不可超越,宇宙膨脹超光速了嗎?
    宇宙膨脹超光速不屬於有質量物體運動速度。宇宙膨脹是現代大爆炸宇宙標準模型的立論之基。天文學家、物理學家埃德溫·哈勃在上世紀早期發現了星系紅移現象,經過長期研究提出了哈勃定律。這個定律認為,宇宙一直在膨脹,星系離開我們的速度越遠越快,各向同性,與距離有一個線性關係。哈勃定律表達式為:V= HD其中,V為天體離開我們的速度,H為哈勃常數,D為天體與我們的距離。
  • 宇宙中超光速的困惑:宇宙膨脹與退行速度!
    宇宙學中常聽到有「超光速」之說,比如宇宙膨脹中的所謂「退行速度」,就肯定要面臨超光速的問題。
  • 宇宙在膨脹,說明外面還有空間,那外面是什麼?
    每個暴漲的地區在將來就造成了獨立、並沒有任何接洽的多個宇宙。這就是暴漲實踐對多元宇宙的意料,其也無法證明。這就聲名在咱們的宇宙之外,另有其他的宇宙,也就是說在宇宙在外另有空間。咱們的宇宙與其他的宇宙一起漂流再更大的母宇宙中。那麼在咱們的宇宙中為何會存在可不都雅察和不成不都雅察之分呢?
  • 從粒子到宇宙,從膨脹到坍縮,宇宙或許逃脫不了輪迴的命運
    ——愛因斯坦愛因斯坦的廣義相對論是二十世紀人類最偉大發現之一,雖然廣義相對論可以解釋大量令人著迷的天體物理學和宇宙學現象,在最大尺度上,宇宙的某些性質仍然是一個個外界之謎。圖註:早期宇宙中微小的量子漲落解釋了宇宙大尺度結構的兩個主要奧秘,即宇宙的極小和極大。
  • 宇宙膨脹超光速是我們找不到外星人的原因,但這不違反相對論嗎
    你可能會聽到關於「宇宙膨脹的速度比光速快」的說法,並感到很疑惑:愛因斯坦相對論不是說光速是宇宙中最快的速度嗎?關於宇宙膨脹,有些神奇的事情。首先,宇宙膨脹的速度不是特定的。根據哈勃定律,星系遠離我們的速度與距離成正比,也就是說離我們越遠的星系遠離我們的速度就越快。
  • 四個宇宙現象超越光速
    所以理論上,物體以超光速運動時,也會產生類似「光爆」的現象。其實,在日常生活中,這種光爆現象肉眼可見。它被稱為「切倫科夫輻射」,在核反應堆內部呈藍光。切倫科夫輻射之所以發光,是因為反應堆堆芯被置於水裡,以保持冷卻。在水裡,光速是真空光速的75%。然而,堆芯內部反應產生的電子在水裡的運動速度比光快。在水、玻璃等介質中,當粒子運動速度超過光速時,會產生類似音爆的衝擊波。