對大爆炸認識的最大錯誤:奇點必須存在

2021-01-15 老胡說科學

科學如此美妙,我想讓你知道。親愛的小夥伴們,歡迎點進老胡說科學,今天老胡和大家討論一下對大爆炸的錯誤認識

宇宙中的一切從何而來,一直是人類所遇到的最大的哲學謎團之一。經過幾千年的努力,這個問題終於得到了答案,通過科學探索,最終以大爆炸告終。這個主意簡直棒極了。

早在20世紀20年代,埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)就在研究深邃天空中微弱、模糊的螺旋星系,測量其中的單個恆星,並確定它們的亮度。通過將這些測量結果與它們的表觀亮度結合起來,他就能算出它們應該離我們有多遠。加上它們的紅移,或者說它們離我們的距離有多快,他就能推斷出宇宙在膨脹,甚至可以測量膨脹的速率。

20世紀40年代,喬治伽莫夫(George Gamow)認為,如果宇宙在膨脹,那麼過去宇宙更小、密度更大是有道理的,因為它從一個很小的點擴張到了現在這個狀態。但如果宇宙在過去更小,那麼它過去一定也更熱,因為輻射的能量和溫度是由它的波長決定的,而波長隨著空間結構的擴展而伸展。如果宇宙更小,輻射波長就更小,因此溫度就更高。

如果我們往回走得足夠遠,我們最終會遇到中性原子無法形成的情況,因為輻射能量太大。20世紀60年代,彭齊亞斯和威爾遜發現了宇宙大爆炸留下的餘輝(宇宙微波背景輻射),這使大爆炸成為宇宙誕生的主要理論。

所以我們可以回到更遠的時間,當它太熱而不能形成原子核的時候;我們對宇宙中第一批原始元素的觀測結果也與這個情景所預測的完全一致。我們可以推斷出更高的溫度,因為根據愛因斯坦的E = mc2,物質和反物質會自發產生。更早的時候,電磁和弱核力統一了,希格斯玻色子的對稱性恢復了,我們可以推測,我們可以一直推斷到一個點,它包含了整個宇宙中的所有輻射,物質,反物質,能量,甚至時空。換句話說,我們可以推斷出一個奇點,或者所有這一切的起點。

這個想法,這個你必須能夠推斷宇宙回到初始奇點的想法,是我們對大爆炸所犯的最大錯誤。我們可以一直追溯到喬治·勒梅特爾(George Lemaitre)在1927年使用「原始原子」這個詞的時候,儘管這肯定是一個合理的推斷(尤其是在1992年之前),但現在已經不是確定的了。是的,宇宙從一個非常熱,密集,快速膨脹的狀態開始,在那裡我們今天可以觀測到的整個宇宙被壓縮在一個比太陽系小的體積裡。

但在非常早期的階段——在到達奇點之前,往回走——發生了一些別的事情。宇宙從一種先驗狀態過渡到另一種狀態,這意味著它不充滿物質、反物質、輻射、中微子和我們習慣的能量形式。相反,它充滿了空間本身固有的一種能量形式,經歷了一段宇宙膨脹時期。在膨脹期間,它不會改變能量或溫度。更重要的是,它並不一定會在最初的奇點中達到頂峰;儘管有可能,但也有很多很好的理由相信可能沒有。

藍色和紅色的線代表了一個「傳統的」大爆炸場景,所有的事情都從t=0開始,包括時空本身。但在黃色情況下,我們永遠不會到達一個奇異點,相反,它只能在過去變得任意的小,而時間卻會永遠地倒退。

是的,事實上,宇宙確實來自於一種高溫,高密度,膨脹和冷卻的狀態這是我們認為的大爆炸。但回到那之前,宇宙有一種完全不同的狀態:膨脹的狀態,由空間本身固有的能量主導。你可能犯的最大錯誤就是必然地推斷出一個奇點,因為大爆炸不再必然地意味著一個奇點。從非常真實的意義上來說,現在對於短語Big Bang的口語用法有兩種不同的含義,但其中只有一種是正確的。

小夥們,你們認為奇點存在嗎?歡迎留言討論,非常感謝大家的支持

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  • 大爆炸的總時空奇點是否必須存在?這個奇點缺乏物理支持證據3-3
    而且,歐幾裡德不會承認這種空間的存在,歐氏三維本身是無限大的。這也就是通常數理錯誤表達的四維空間(非歐類四維超體胞體空間的錯誤理解)的意思,四維空間已經被數理玄學文化利用,跟物理沒什麼關係了。畢竟物理的非歐的四維時空,還老老實實地呆在歐氏的三維空間中,僅僅是有點彎曲。那麼,黑洞小小的方便,總該有吧?
  • 宇宙背景輻射是奇點黑洞存在過的證據,並不是大爆炸的餘暉5-1
    奇點黑洞!而這類深空微波背景圖通常被解釋為大爆炸的餘暉(雖然這句解釋是錯誤的......)。也就是大爆炸之後的中心區域的剩餘微波的影像。而這實際是總時空奇點恆星大爆炸之後,奇點黑洞依然存在的證據。這種有極性對稱意義的輻射波動,是由於引力中心造成的結果。
  • 奇點大爆炸誕生了宇宙,那在奇點爆炸之前是什麼樣子的?
    隨著科學家們提出宇宙大爆炸的理論,我們知道在138億年之前,一顆小小的奇點爆炸誕生出了如今浩瀚縹緲的宇宙,那麼,奇點爆炸之前宇宙又是什麼樣子呢?不少人都認為科學家們口中的奇點太過玄幻了,而且這個奇點究竟從何而來,科學家們至今也沒有一個合理的解釋,難道這顆奇點是憑空出現的嗎?它所誕生的空間又是如何呢?古羅馬著名的神學家聖奧古斯汀在著名的作品《懺悔錄》裡曾經說過,上帝在創造萬物之前,時間和空間都是不存在的。
  • 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?
    ◆1946年享譽全球的科幻作家阿西莫夫首次提出了宇宙有一段從熱到冷的演變史,並且同一年正式提出了宇宙大爆炸理論,認為宇宙大概在140億年前的一場大爆炸中形成。◆此後物理學家霍金和眾多的科學家一起發展並完善了宇宙奇點理論,認為宇宙大爆炸之前是一個無限緻密的奇點。
  • 黑洞奇點和大爆炸奇點有什麼區別?
    根據史蒂芬·w·霍金,奇點要麼完全發生在未來,要麼完全發生在過去。在這種情況下,黑洞奇點永遠存在於未來(如果您靠近黑洞,您的時間會走到盡頭),而大爆炸的奇點永遠存在於過去(如果您能夠倒帶時間,則星系會變得更近,最終會聚在一起)。這取決於您考慮哪種哪種類型的黑洞。
  • 黑洞奇點和大爆炸奇點有什麼區別?
    大爆炸的最初時刻仍然是個謎。然而,天文學家和物理學家相信,在最短的那幾分之一秒之後,強大的核力和電磁力便分開了,這很可能導致宇宙開始膨脹。大爆炸創造了空間、時間和我們現在所知道的全部物質和能源。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。
  • 原來的奇點大爆炸理論假說中存在的主要數理表達問題3-4(上)
    奇點大爆炸到底說的是奇點恆星的爆炸還是奇點黑洞的爆炸,且爆炸以後,奇點黑洞是否依然存在?這個問題很關鍵。因為後來的西方理論假說發展是假設奇點黑洞消失為前提的,爆炸的結果是各向同性的「火花四濺」。而筆者用現在已觀測的「宇宙背景輻射」圖證明了,至少在138億年前的大爆炸之後的38萬年之後,奇點依然還在。大爆炸的結果是受引力場控制的。這個引力場的來源就是依然還在的奇點黑洞。
  • 筆者構想的新奇點大爆炸理論,爆炸後奇點黑洞依然存在3-5(下)
    大爆炸假說的這個特定的奇點通常是說我們這個總時空最大意義的奇點黑洞或者其前身奇點恆星,那麼基於黑洞理論的數理邏輯擴展,就會被用來猜想這個奇點的性質。西方在文化底蘊方面,依然受到西方古代數理大一統和宗教文化底蘊的影響,至今依然是這樣。因此在創建理論猜想的時候,不免受到一元起源論思維的影響。很多理論都試圖找到一元論的起源方案,包括現在搞的物理大一統。
  • 都說大爆炸誕生了宇宙,那麼奇點真的存在嗎?也許值得商榷
    關於宇宙誕生於一次大爆炸說法,歷來都頗受爭議,但現代天文從各個手段的觀測都表明宇宙似乎誕生於一次138.2億年前的大爆炸,那麼這個Big Bang說是這麼誕生物質的,發生大爆炸的奇點到底有多少種說法,我們今天就來捋一捋!
  • 都說大爆炸誕生了宇宙,那麼奇點真的存在嗎?也許值得商榷!
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  • 奇點大爆炸誕生了宇宙,這個奇點是如何來的?一種猜想讓人們害怕
    而宇宙中的這些現象用穩態理論是無法解釋的,只有用大爆炸理論才能夠得到比較完美的解釋。所以最後大爆炸理論成為了主流觀點,到目前為上,得到了越來越多人們的支持和認同。而大爆炸理論也稱之為奇點大爆炸,也就是說我們的宇宙是由一個奇點發生大爆炸而來。那麼這個奇點是什麼?它又是如何來的呢?對於奇點,科學家的解釋是,它是一個質量無限大,體積無限小,充滿能量的神秘物質。
  • 如果宇宙由奇點大爆炸而來,奇點是如何來的?有種猜測讓人們害怕
    如果宇宙來自大爆炸,奇點是如何產生的?我相信很多人對這個問題都很好奇。 根據科學家的說法,這個奇點是一個質量和密度無限的物質。它是一個單一的、無量綱的點,在空間和時間上沒有尺度。而且,這一點的內能是超巨大的,溫度比我們想像的還要高。 過去,人們錯誤地認為奇點包含了宇宙中的所有物質。事實上,奇點內部只有超強的高溫能量。
  • 奇點大爆炸造就了宇宙,那麼奇點哪來的?你相信它最初也不存在嗎
    宇宙大爆炸理論首先是由天文觀測所啟示的,20世紀30年代,美國天文學家哈勃發現了宇宙中恆星的紅移現象,於是認為宇宙可能在膨脹中,後來就出現了宇宙大爆炸理論。這一理論已被大量天文觀測證據證實,並且也已經形成一個被廣泛接受的系統性理論,但是關於宇宙大爆炸奇點的形成的問題卻至今沒有解決。
  • 137億年前,宇宙大爆炸時的奇點到底有多小?奇點的外面是什麼?
    ,137億年前,宇宙大爆炸時的奇點到底有多小? 簡單地講,就是在回溯宇宙的過程中,現代物理學的解釋是有一個極限的,而這個極限所描述的點,就是宇宙大爆炸的奇點。因此我們可以清楚地看到,宇宙大爆炸的奇點不是位於空間中的一個點,而是宇宙在過去的時間裡所處的一個狀態。有了以上的認識,我們就可以來回答上述的兩個問題了。 一、宇宙大爆炸時的奇點到底有多小?
  • 很多人質疑宇宙大爆炸起源於奇點,卻拿不出任何理由,你怎麼看?
    科學必須經得起質疑,只要有一個證據能夠證偽一個科學理論,這個理論即便有千條萬條是對的,但有一條被證偽,就像多米諾骨牌一樣,必須推倒重來,就不是科學了。如果有人還要祭起這個被推翻的理論,硬要往科學上扯的話,那就是偽科學。
  • 奇點大爆炸造就了宇宙,那麼奇點哪來的?
    這一理論已被大量天文觀測證據證實,並且也已經形成一個被廣泛接受的系統性理論,但是關於宇宙大爆炸奇點的形成的問題卻至今沒有解決。,當然假說也是不少的,下面就簡單一介紹一下科學家們對宇宙大爆炸奇點的來源的看法。
  • 宇宙大爆炸沒有奇點出現?你認為有奇異點嗎?
    幾乎每個人都聽說過宇宙大爆炸理論的故事,但是如果你問任何人,從一個普通人到一個宇宙學家,會得到很多不同的答案。其中最常見的一種是「奇點」,奇點指的是宇宙中所有物質和能量都集中在一個點上的瞬間。從宇宙大爆炸到現在,在宇宙膨脹的背景下,宇宙歷史的一個例證,在熱大爆炸之前,宇宙處於暴脹狀態,但所有這些都必須在奇點之前,這一觀點已經過時了。
  • 宇宙大爆炸中的奇點和黑洞中的奇點是一樣的嗎?
    最根本的區別就是黑洞中心奇點是處在黑洞裡的奇異時空裡,本質上它還是處在時空當中,雖然它把周圍時空彎曲得很嚴重,但並沒有把周圍整個時空卷進奇點裡。而宇宙大爆炸奇點則不同,它並非處在時空裡面,而是它本身包含了一切,除它以外,宇宙一無所有。
  • 大爆炸理論的奇點產生了宇宙所有的物質,它究竟是怎樣的存在?
    大爆炸的起始點「奇點」的由來也是有著一定歷史的,首先是大爆炸宇宙論的提出,後來由霍金與彭羅斯兩人的貢獻,基於廣義相對論提出了宇宙必然來自於「奇點」。奇點是個什麼東西呢?我們知道宇宙是膨脹著的,現在仍然處於加速膨脹的階段,而在早期,宇宙暴漲的過程中,宇宙的大小呈指數級暴漲,這就說明宇宙來自於一個體積很小、能量極高、密度極大的「奇點」,很好理解,由於奇點很小,能量密度高到了現代物理學都無法解釋的地步,因此才暴漲的如此迅猛。
  • 宇宙在發生大爆炸之前存在什麼?
    在大約137億年前,我們很難想像整個宇宙整個宇宙作為奇點。大爆炸理論是試圖解釋宇宙形成主要理論之一,宇宙中的所有物質——所有空間本身——都以小於亞原子粒子的形式存在。一旦想到了這一點,就會出現一個更加困難的問題:在發生大爆炸之前存在什麼?大爆炸前存在什麼?這個問題本身要比現代宇宙學至少早1600年。四世紀的神學家聖奧古斯丁(St.