時間是與空間和物質同時誕生還是大爆炸前就單獨永恆存在?

2020-12-05 時空通訊

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

有網友問:時間究竟是宇宙爆炸後產生的還是本來就是一個恆定的存在?有哪些科學依據?

這個問題本身就很矛盾。

這個矛盾實質就是把時空和物質割裂開來。

這是對時空和物質的本質缺乏一個基本的常識認知。

我想問一下這位題主,你既提出這樣一個高深的問題,那麼請你告訴我,沒有物質的時空是怎樣的存在呢?它的存在以什麼為依據呢?

這實際上是一種民科思維,把相對論的時空觀以吃喝拉撒的生活邏輯來解釋了。

這種思維認為,空間就是我們通常看到的空間,或者就像一個空空的箱子那樣的空間,如果把這比作永恆的宇宙,空間早就存在在那裡,只要在裡面放個爆竹,宇宙大爆炸就產生了。

這種思維認為,空間就像一個瓶子、盒子,裡面沒有物質它也存在。

但這些聰明人有沒有考慮,這個箱子或瓶子、盒子裡從物理學定義來說,並不是空的,裡面充滿了空氣分子,還有塵埃。

裡面的空氣每一立方釐米的空間存在著2687億億個氣體分子,這些氣體分子正在不停的運動和變化,這種運動變化的持續性、順序性就是時間。

如果沒有時間,就無法描述任何事物的持續和變化,就沒有了昨天、今天和明天。

時空是時間和空間的集合體,是物質存在的度規和張量,是物質的運動方向和速度的度量,而物質是時空存在的內容和依據。

時空物質三位一體,缺一不可,是絕對概念,是表示存在的基本屬性。

這個世界上不存在沒有物質的空間和時間,也不存在單純的沒有時空的物質。沒有物質,時空就失去了存在的依據,沒有空間和時間,物質就沒有存在的位置和變化。

時空都是抽象概念。

時間是表達物質的生滅順序和排列,時間是一維向前的。任何事物都有生滅過程,這就是時間存在,客觀存在。

人類把時間定位一年365天,一天24小時,一小時60分鐘3600秒,這是一種主觀認識,是為了便於計量和交流而做出的定義。

即便沒有這些主觀認識,時間也還是一往直前永不停步,證據就是一切都在不停地變化。

空間是表達事物的生滅範圍,是物質的容器,表示一個事物的位置和張量。沒有物質就沒有空間,沒有空間也沒有物質。

在我們宇宙,任何空間都有物質和時間存在。

哪怕一個立方米或者數個立方米有一個粒子存在。

理論計算宇宙臨界密度為5×10^-30g/cm,而實際測得宇宙密度遠遠低於這個密度,為2×10^-31g/cm。

有理論認為,如果宇宙平均密度小於臨界密度,宇宙就會一直膨脹下去,直至冷寂消亡。此謂開放宇宙;如果與宇宙平均密度小於臨界密度,膨脹就有停止之日,然後收縮,回歸奇點,這是閉合宇宙。

但前述數據只是可視宇宙密度,現代理論認為,暗物質暗能量佔據了宇宙總質量的95.1%,並沒有包括在內。

如此,宇宙今後的走向還很複雜,是開放還是閉合尚難定論。

但可以確定的是,宇宙時空和物質是同時出現的,也將同時存在也將同時滅亡,這一點無可置疑。

關於宇宙是靜態還是動態,這個問題早在100年前就已經有結論了。

在哈勃的宇宙膨脹理論還沒喲成熟之前,靜態宇宙觀統治了科學界幾百年。

所謂靜態宇宙觀,就是認為宇宙一直都是這個樣子,無始無終無邊無際。

但哈勃發現了宇宙在膨脹,所有的星系都在離開我們遠去,預示著在早一些的時候,宇宙星系比現在靠的更近。

這是一種基本邏輯推論,既然宇宙一直在膨脹,那麼昨天就比今天小一點,前天就比昨天小一點。

追溯到久遠的過去,宇宙星系就應該是聚集在一起的。

哈勃找到了宇宙膨脹的規律,得出了哈勃定律,表達式為:V=HxD

式中,V表示星系遠離的速率,單位km/s;H表示哈勃常數,單位km/(s·Mpc);D表示星系相對地球的距離,單位Mpc(百萬秒插曲)。

根據宇宙膨脹理論,宇宙是從一個奇點膨脹而來。

通過哈勃常數的測算,以及近一百年來對星系和恆星年齡的研究,科學界認為宇宙誕生於138億年前或這個時間左右。

而且根據宇宙膨脹的模型追溯過去,再根據愛因斯坦場得出的真空解,也就是史瓦西半徑理論,宇宙最初所有的星系都是高度集合在一個質點上,科學界把這個質點稱為奇點。

宇宙是奇點大爆炸產生的。

這就是大爆炸宇宙論的由來,這個理論已經早就被科學界主流所接受,成為全世界研究天文學的標準宇宙理論。現在這個理論已經有了越來越多的證據支撐,這些我在過去的文章中已經多有闡述,就不再說了。

圖:量子力學認為,真空中充滿了不確定性的量子漲落,是奇點的來源。

自從宇宙膨脹被科學界證實認可以來,靜態宇宙觀就被拋棄了。

但偏偏是一些對宇宙理論一竅不通的民科,在聲嘶力竭的反對這個理論,又沒有任何哪怕一點點合乎數理邏輯的根據或者證據。

這些反科學的科盲們與整個科學界叫板,不覺得十分可笑嗎?

就說到這,感謝閱讀,歡迎討論。

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