137億年前的宇宙是什麼樣子?科學家們腦洞大開,提出了很多猜想

2020-12-06 騰訊網

根據目前科學界的主流觀點「大爆炸理論」的描述,我們所處的宇宙來自於一個體積極小、密度和溫度都極高的奇點。在大約137億年前,這個難以形容的奇點發生了無與倫比的爆炸,並在隨後一系列的過程中漸漸形成了現在的宇宙。

好吧,既然大多數科學家們都這樣講,那麼我們也可以勉強接受這個看起來很離譜的理論。但令人困惑的是,關於宇宙的過去,大爆炸理論似乎只描述到奇點就停止了,而137億年前的宇宙是什麼樣子,科學家卻沒有給出清晰的答案。

宇宙大爆炸之前到底發生了什麼?總不可能什麼都沒有吧?

在過去的日子裡,科學家觀測到宇宙正處於一個加速膨脹的狀態,於是他們就將這個現象與現代物理學的相關理論相結合,試圖通過時間回溯的方式來解釋宇宙的起源。可以看到,這個時間回溯的過程,其實就是宇宙的體積不斷縮小,以及溫度和密度不斷升高的過程。

需要指出的是,在對宇宙進行時間回溯的時候,除了推測出在過去的某個時間點,宇宙縮小到什麼程度以外,科學家還必須用相關的理論來解釋宇宙在這個時間點的狀態,否則的話這樣的研究工作就沒有什麼意義了。現在我們來大致了解一下,目前這項研究工作進行到哪一步了。

時間回溯到大爆炸後10^-32秒,可觀測宇宙已經縮小到大概一粒米那麼大,由於溫度和密度都非常高,希格斯場無法發揮作用,因此所有的基本粒子都不具備質量,此時它們的運動速度均為光速,與此同時,電磁力和弱相互作用力也統一成了電弱力。

這個時間段被稱為「電弱時代」(Electroweak Era),現有的物理學理論能夠很好地解釋在這一階段的宇宙狀態,並且還可以在大型強子對撞機中得到驗證。而時間再往前回溯,物理學的相關理論就顯得有點力不從心了。

時間回溯到大爆炸後10^-35秒,此時宇宙的溫度和密度進一步地提升,而強相互作用力也與電弱力結合在一起。這個時間段被稱為「大一統時代」(Grand Unified Era),這就是現代物理學能夠解釋的極限了,值得注意的是,雖然目前的相關理論能夠解釋宇宙在這個時間段的狀態,但是很多都僅限於理論層面,科學家無法通過實驗來驗證它們的正確性。

時間回溯到大爆炸後10^-43秒(普朗克時間),此時宇宙的溫度達到了10^32K(普朗克溫度),根據理論推演,在這個時間點,宇宙中的四大基本力將全部結合起來。這個時間段被稱為「普朗克時代」(Plank Era),然而很遺憾的是,目前並沒有任何的理論能夠解釋此時宇宙所處這種狀態。

講了這麼多,只是想讓大家明白一件事,即所謂的奇點並不是指位於空間的某一個點,而是指宇宙所處的一種狀態。按理來講,我們完全可以將宇宙回溯到更加遙遠的過去,但是因為我們的物理學無法解釋宇宙在這個時間段的狀態,所以宇宙在「普朗克時代」最初的那個時間點所處的狀態,就成了現代物理學無法解釋的奇點。

簡單地講,就是從宇宙大爆炸那一刻開始,由於沒有理論支持,再去回溯宇宙的過去就顯得沒有意義了。然而科學家們並未就此放棄,雖然沒有理論支持,但是我們可以猜啊,對不對?關於137億年前的宇宙是什麼樣子,科學家們腦洞大開,提出了很多猜想來試圖解釋宇宙大爆炸之前發生了什麼,下面我們就挑幾個嚴肅點的來給大家介紹一下。

1、宇宙大爆炸之前是「無」

這個無趣的觀點認為,在宇宙大爆炸之前,沒有空間也沒有時間,更沒有物質,除了極度緻密的能量以外,是什麼都沒有的「無」。

2、振蕩宇宙

該觀點認為,當宇宙膨脹到一定和程度後,就會轉為收縮的狀態,並一直持續到整個宇宙收縮為一個體積極小的點,而當收縮達到極致的時候,宇宙又會再一次膨脹,如此無盡地循環。

3、高維宇宙

根據M理論,我們所處的宇宙,可能是產生於高維宇宙膜的撕裂或者碰撞。

4、時空之門

根據平行宇宙理論,在無數個平行宇宙裡,假如有一個平行宇宙中的某一個黑洞吞噬了足夠的質量,它的核心就可能轉變成高度緻密的能量體。在這種情況下,這個黑洞會把時空極度扭曲,並最終打開時空之門,將其擁有的能量噴發到一個未知的區域。當能量釋放完畢後,時空之門也就關閉了,而這個黑洞在這片區域留下的各種高能粒子,就慢慢演化成了現在的我們所處的宇宙。

5、泡泡宇宙

這個有趣的觀點認為,我們所處的宇宙誕生於「元宇宙」,這個「元宇宙」是一個永恆的存在,它就像一口正在熬膠的大鍋一樣,不斷地生成各種「泡泡」,每一個「泡泡」都可能成為一個宇宙,並且物理規則完全不一樣。當一個「泡泡宇宙」膨脹到一定的程度後,它就會破裂,然後重新回到「元宇宙」裡。

6、永恆宇宙

這個觀點厲害了,因為它直接否定了宇宙膨脹的現象,當然也就否定了奇點的存在了。該觀點認為,宇宙本身就是一個永恆的存在,而我們觀測到的星系紅移,其實並不是因為宇宙膨脹所致,而是因為其他的一些某些未知機製造成的,比如說能量和質量的變化也可以造成紅移現象的發生。

不得不說,其實科學家們的腦洞也很大,為了解釋宇宙大爆炸之前到底發生了什麼,他們也是費盡了心思。雖然這些觀點大多都缺乏理論的支持,但是他們也為我們提供了一些思路,無限的宇宙就意味著無限的可能,說不定這些觀點中的某一個還真的就猜對了。

科學家們腦洞大開,用不同的觀點為我們描述137億年前的宇宙是什麼樣子,對此,你最認同上述的哪種觀點呢?歡迎大家留言討論,同時也歡迎大家關注我們,我們下次再見`

相關焦點

  • 宇宙有邊緣嗎,邊緣之外會是什麼樣子的?科學家給出了猜想
    科學家給出了猜想引言:宇宙是人類走出地球之後,看到的一個巨大無比的空間,而且宇宙大到我們想像不到的地步,目前人類能夠觀測到的宇宙直徑大約是900多億光年,這個距離對於人類來說絕對是一個天文數字,畢竟光速是宇宙中最快的速度,光速每秒大約是30萬公裡的距離,光速還需要走900多億年,可想而知宇宙到底有多大,而且900多億光年只是人類目前能夠看到的,我們看不到的距離還不知道有多遠
  • 浩瀚無垠的宇宙外面還有空間?科學家們給出的見解讓人驚訝
    慢慢的也就推翻了人類的刻板印象,地球也不過只是宇宙當中的一顆小塵埃罷了。由此就在想了,那麼宇宙是唯一的嗎?其實現在相比對於以前來說,對宇宙的認識也是得到了進一步的發展,原來也是以為宇宙會是一個唯一的存在,雖然說宇宙是無限大的,但它卻是唯一的。不過在之後的慢慢發展研究中,科學家們就提出了平行宇宙跟多元宇宙的概念,表示說宇宙也不可能,並不是唯一的。
  • 宇宙之外是什麼樣子的?科學家提出可怕觀點,你認可嗎?
    在茫茫的宇宙中,存在著各種各樣的天體,每個天體都會按照自己的運行方式在宇宙中運行著。而宇宙對於人類來說也是一個非常神秘的空間,儘管人類多次探索宇宙,但是宇宙對於我們來說,依然充滿著很多未解之謎。人類的力量雖然已經非常強大了,但是人類當前所掌握的能力還是有限的,我們目前能夠觀測到的宇宙只有930億光年,這對於宇宙來說只是冰山一角,而930億光年以外的宇宙,我們一無所知。那麼在宇宙之外的世界究竟又是什麼樣子的呢?科學家對這件事情都提出了不同的看法,目前人們都認為宇宙空間是在不斷發生膨脹的,因此宇宙的範圍可能會超乎我們的想像。
  • 宇宙之外是什麼樣子的?科學家提出可怕觀點,你認可嗎?
    而宇宙對於人類來說也是一個非常神秘的空間,儘管人類多次探索宇宙,但是宇宙對於我們來說,依然充滿著很多未解之謎。這對於宇宙來說只是冰山一角,而930億光年以外的宇宙,我們一無所知。那麼在宇宙之外的世界究竟又是什麼樣子的呢?
  • 宇宙大爆炸之前到底發生了什麼?總不可能什麼都沒有吧?
    在大約137億年前,這個難以形容的奇點發生了無以倫比的爆炸,並在隨後一系列的過程中漸漸形成了現在的宇宙。但令人困惑的是,關於宇宙的過去,大爆炸理論似乎只描述到奇點就停止了,而137億年前的宇宙是什麼樣子,科學家卻沒有給出清晰的答案。宇宙大爆炸之前到底發生了什麼?總不可能什麼都沒有吧?在過去的日子裡,科學家觀測到宇宙正處於一個加速膨脹的狀態,於是他們就將這個現象與現代物理學的相關理論相結合,試圖通過時間回溯的方式來解釋宇宙的起源。
  • 宇宙到底長什麼樣?科學家提出了三種可能的猜想,你認可哪一個?
    在人類沒有地球之前,我們最想知道的就是地球長什麼樣?古時候的人們對地球的形狀和長相,都有過各種猜測,不管人們如何猜,真實的地球樣子跟想像的都會有很大的差別。身在其中,想要看清一個物體的樣子是很難的,就好比我們身在山中不知山,我們處在一座大山之中的時候,是很難真實看清楚這座山的全貌,自然也無法真正知道這座山是什麼樣子。
  • 宇宙最深處是什麼樣子的,我們能看到宇宙邊緣嗎?科學家給出猜想
    宇宙最深處是什麼樣子的,我們能看到宇宙邊緣嗎?科學家給出猜想引言:宇宙一直都是我們想要探索的奧秘,而且在宇宙中有很多奧秘都是人類一直在探索的,就是希望以後人類能夠解開宇宙的奧秘,畢竟人類在宇宙中生存,而宇宙中充滿了危險,如果人類的科技不強大, 那麼很可能會被宇宙毀滅,目前人類能夠探索到的宇宙範圍大約是900多億光年,而且這還不是宇宙的全部直徑,宇宙比我們現在看到的還要大,宇宙到底有多大,我們目前還不知道,
  • 宇宙有邊界嗎?邊界之外是什麼?科學家提出三種猜想
    宇宙似乎無邊無際,整個太陽系在宇宙面前也只是一粒塵埃,人類現在的可觀測宇宙範圍達930億光年,但是這有可能只是宇宙的冰山一角,那麼宇宙到底有多大,它有邊界嗎?邊界之外又會是什麼?對於宇宙邊界以及邊界之外的世界,科學家提出了三種猜想。
  • 如果我們的宇宙變成二維世界,會變成什麼樣子?科學家給出答案
    很多科學家相信,宇宙是一個多個維度的空間。而人類就生活在三維世界中,而這是低級生物最基本的一個維度。再往上的話,便是人類一直都非常想要看一看的四維世界。按照科學家們的推測,宇宙至少有11個維度存在,而我們一直尋找卻毫無線索的外星人,或許就生活在高維世界之中。那麼,在這之中的二維世界又是什麼樣子的呢?
  • 科學家提出了三個猜想,每一個都大開腦洞
    黑洞是愛因斯坦相對論猜想中的一種特殊天體,最初的人們並不相信宇宙中會有這種不可思議的強大天體。因為黑洞強大到沒有理由,它可以吞噬萬物,不管是質量非常大的恆星,還是速度達到了光速的光子,只要進入它的視界範圍,都無法逃脫被黑洞吞噬的命運。
  • 科學家提出了三個猜想,每一個都大開腦洞
    因為黑洞強大到沒有理由,它可以吞噬萬物,不管是質量非常大的恆星,還是速度達到了光速的光子,只要進入它的視界範圍,都無法逃脫被黑洞吞噬的命運。而且黑洞的吞噬似乎也沒有窮盡,不管有多少天體或物質進入它的視界,它都可以無限吞噬下去,所以有人認為,黑洞成長到一定階段或許連整個宇宙也可以吞噬掉。這種神秘強大到不可思議的猜想天體,在科學家大量的觀測研究中,最終還是確定了它們的存在。
  • 137億年前引發宇宙大爆炸的「奇點」去哪了?
    宇宙是如何誕生的?相信很多人都會說是來自於137億年前的一場「奇點」大爆炸。根據科學家們的推論,在大爆炸之前,宇宙並不存在,時間和空間的概念也都沒有產生,而不知何時起,一個「奇點」出現了,並且在某一天突然爆炸,裡面蘊含的各類物質被噴發出來,此後不斷冷卻、結合,形成了各類天體,而宇宙誕生後,時間和空間的概念也隨之產生。根據科學家們的觀測,自從奇點大爆炸之後,宇宙從未停止過生長。
  • 3個假設猜想,顛覆了科學家們的思維!
    當人類在科技的幫助下,走出地球看到浩瀚宇宙的時候,每一個人心中都會產生這樣一個疑問:宇宙是如何來的?經過科學家的不斷研究探索,最後得出一個結論,宇宙有可能起源於138億年前的奇點大爆炸。這對於現代科學提出的宇宙大爆炸理論。
  • 人類如果有能力到達宇宙邊緣,會看到什麼?科學家給出三種猜想
    為了形容宇宙的浩瀚,我們都喜歡說宇宙浩瀚,無邊無際,但是世界上所有的東西都是有邊界的,宇宙應該也不例外,那麼宇宙的邊際是什麼樣子的,要是人類能夠有能力到達宇宙的邊界,人能看到什麼呢?宇宙如此之大,有無數的星系和無數的天體,本來我們以為地球很大,結果知道地球處於太陽系,不僅木星金星比地球大,對於太陽地球更是渺小的像一粒塵埃,那太陽夠大了嗎?依然不大,目前已知的最大天體是盾牌座UY,它比地球大45億倍。
  • 既然宇宙無限大,為什麼科學家認為宇宙只有137億歲?
    宇宙無限大,為什麼人類卻認為它只有137億歲?眾所周知,關於宇宙的大爆炸的理論是,在137億年前,宇宙從一個無限小的奇點中爆炸,隨後產生了世間萬物。於是科學家認為宇宙的年齡是137億年,但是137億年之前呢?如果我們認為宇宙是無限大的,為什麼我們認為宇宙只有137億年的歷史?假設它無限古老,我們只能觀察到它的頭137億年,這難道不是更符合邏輯嗎?
  • 宇宙外是什麼樣子?科學家:泡泡宇宙假說!讓人難以置信
    人類生存的地球已經是高樓林立,車水馬龍的繁華盛世,人類也是地球上最高級的生物,但是人類的起源依舊是一個未解之謎,生物學家們經過多年的試驗發現,人類可能是一個外來物種,人類身上的種種特點和其他生物大不相同。恐龍時代沒有人類,恐龍時代結束之後人類才出現在地球上,這似乎預示著什麼!人類是否就是外星文明呢?
  • 137.035999206,上帝的號碼?科學家發現宇宙中最魔幻的數
    137.035999206,這是什麼數字,誰的手機號嗎?當然不是,這是科學家們最新測出的一個和宇宙萬事萬物息息相關的魔幻數字,這個數字是宇宙之所以成為宇宙,人類之所以成為人類的關鍵,如果稍有差池,這個世界可能就不存在了。
  • 宇宙大爆炸之前是什麼樣的?科學家的回答顛覆人類認知
    現有的宇宙觀認為我們的宇宙是來源於大爆炸,在數億年前,宇宙發生了大爆炸,便有各星系、各行星、各恆星以及其他一切物質。那在宇宙大爆炸前,宇宙是怎麼樣的狀態呢?宇宙觀在科學界中一直飽受爭議,科學家也都在努力探索,試圖早日解開這個謎題,最後在科學家不懈努力之下,這個問題終於有了重大的突破,美國宇宙學的研究專家在研究宇宙微波背景輻射時,發現了比現在宇宙還要古老的恆星,而且壽命居然都超過了現在我們生活的這個宇宙壽命,超過了138億年,也就是說,這顆恆星存在的時間非常古老,甚至有可能在宇宙大爆炸之前就形成了,除了這些古老的恆星外
  • 宇宙在圍繞什麼運轉?宇宙的中心是誰?科學家提出詭異說法
    ,說明宇宙正在膨脹;20世紀60年代,阿爾諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜發現了「宇宙微波背景輻射」,這兩大發現給大爆炸理論提供了有力的支持。因此當前關於宇宙形成的主流觀點是認為宇宙起源於一場大爆炸,科學家們認為宇宙大約是在137億年前發生的一次大爆炸形成的。
  • 站在太陽系不同位置看地球是什麼樣子的?科學家給出了猜想
    站在太陽系不同位置看地球是什麼樣子的?科學家給出了猜想現在我們知道地球是人類生存的家園,對於生活在地球上的人來來說,地球真的是太大了,一眼都看不到邊界,尤其是人類還沒有走進科技發展的時代之前,人類的出行基本都是靠走,後來人類的科技慢慢的有了很大的進步,我們已經有了很多發達的交通工具,在古人眼中,地球就是整個世界,大到無法想像,不過隨著人類科技不斷的進步,科技出現了,當人類在科技的幫助下,很快的有了先進的交通工具