宇宙最終會不會在引力的作用下回到奇點狀態？

2020-08-30 宇宙及宇宙外讀者

宇宙起源是個亙古不變的話題，目前我們對宇宙模型有很多假設，最著名也是最值得信服的便是宇宙大爆炸模型，當然還有多重宇宙，泡泡宇宙模型。宇宙大爆炸起源於137.5～138.5億年前的奇點，奇點之前沒有時間，空間和物質，所以不存在任何意義，因果律在奇點處失效！

還有一個奇點就是黑洞核心的奇點。宇宙起源的奇點和黑洞核心的奇點不同但是卻有相似的地方

相同點便是：兩者都是體積無限小，密度無限大的點

不同點是：宇宙奇點的存在還是有待商榷的問題，畢竟大爆炸模型只是一種假說

而黑洞奇點在現有物理理論中是必然存在的。

按照牛頓的經典力學來看，宇宙是靜態的，但最終會在引力的作用下收縮成為一點。

上世紀20年代，哈勃通過天文望遠鏡發現距離我們越遠的星系其退行速度越快，這就意味著我們的宇宙在膨脹，而不是收縮。

可是當時最先進的廣義相對論都認為宇宙是恆態模型，這明顯與理論不符。

為了解釋這一現象，科學家只能寄希望於一直神秘無形力量作用於宇宙中。

此後還發現星系旋轉的向心力問題與現有物理學不符。科學家為了解釋這些難題大膽提出暗物質和暗能量的假設。

宇宙正是因為在暗能量的作用下才得以對抗引力，使其加速膨脹。

我們目前對暗物質都不了解，更何況促使宇宙膨脹的暗能量呢？

如果暗能量突然消失，那麼按照現有物理理論預測，宇宙終將在引力的作用下收縮成一點直到奇點。

如果暗能量是與宇宙同在的事物，那麼宇宙或許會永遠膨脹下去，不會收縮。

相關焦點

  • 宇宙大爆炸始於奇點,最後會不會重新坍縮回奇點?
    在理想情況下，在超球面宇宙裡向某個方向發射一束光，它最終會從背後飛回來。當然，這是在理想情況下，實際上超球面宇宙的情況會複雜得多，由於物質分布的不均勻，光在超球面宇宙裡的行進路徑會不斷被各種質量天體彎曲，最終都不知道被彎到哪裡去了。
  • 每個宇宙都形成於奇點,宇宙會處於反覆的爆炸、膨脹與收縮循環中
    因為太空人就算躲過了潮汐力的撕扯，在幾分鐘的時間內，就會跌入到黑洞的中心部位，也就是奇點上。由於奇點的密度和時空扭曲率無限大，所以太空人依然會被巨大的潮汐力撕扯著，被拉成麵條，再被揉成麵團。如果一個質量特大的黑洞是由均勻物質所組成的，那麼這個黑洞在各個方向上的物質都會是相同的，並且會在自身重力的影響下發生坍塌，就好像坍塌星球的情況。
  • 奇點爆炸產生宇宙，奇點為什麼會爆炸？奇點中的物質又是哪來的？
    當我們看到一個果實，我們會追問它的由來，於是我們發現了種子，了解了植物生長的奧秘。我們看到自己，又會追問自身的出處，於是開始研究生命的進化歷程，最終我們弄清了所有生命形式都起源於一個單細胞生命，而繼續追根溯源，我們又發現單細胞生命是由複雜化合物通過某種特定的方式組合而成的，而複雜化合物又是由簡單化合物生成的，就這樣不斷向前追溯，我們不僅了解了自身的出處，也弄清了所有生命的由來。
  • 宇宙大爆炸之前的奇點到底是什麼?奇點外又是什麼?時空的終結
    事實上，我們完全可以把宇宙比喻為一個超級大的黑洞，有理論認為黑洞最終會將吞噬的事物釋放出來，相當於「大爆炸」，而宇宙最終也會像巨型恆星一樣，再次回歸於「奇點」。奇點是一個體積無限小，質量無限大的點，所有的物質都被壓縮了，包括原子核都被進一步壓縮。而整個宇宙的所有質量都集中在這個點上，這個點有哪些特徵呢？
  • 宇宙奇點爆炸與算不盡的圓周率
    奇點，全稱為「引力奇點」，宇宙模型研究預示，宇宙誕生於奇點爆炸。宇宙物質在引力的作用下，會塌縮成一個密度無窮大的點，其中的時空曲率無窮大，熱量無限高，而體積卻是無限小。奇點的體積無限小到可以看成是一個一維結構。
  • 宇宙究竟是如何誕生的?會不會宇宙本身就處於黑洞之中?
    宇宙是如何誕生的？現代科學研究認為，宇宙是由奇點爆炸後產生的，大約在137億年之前，炙熱的奇點終於引爆，宇宙、時間和空間等一切也隨之出現。不過，奇點是如何來的呢？這個問題至今都沒有一個明確的答案。在廣義相對論中，愛因斯坦提到了一種非常神秘的天體——黑洞，愛因斯坦認為，在宇宙中存在一種密度和引力都非常強大，就連光都沒有辦法從中逃脫的天體，它可以吞噬掉一切物質。
  • 宇宙的最終命運會如何?科學家告訴我們宇宙將來會如何終結
    科學家推算，在所有的星系中心，包括我們所在的銀河系都會有超大質量的黑洞，如果黑洞會一直瘋狂吞噬的話，這些星系也早就沒了。跟隨黑洞吞噬宇宙說法還有一個有意思的預測，宇宙會不會處於黑洞吞噬宇宙——形成奇點——大爆炸這樣的循環呢？首先我們了解一下，現在科學家們經過苦苦的研究，找出幾種宇宙終極命運的可能性吧。第一 大撕裂
  • 如果宇宙最初是一個奇點，那麼奇點之前是什麼？
    曾經牛頓認為宇宙的大小是無限的，他的理由很簡單：如果有限大的區域內集中了無數天體，那麼它們之間的引力就會相互影響最終聚攏到一起，而現代宇宙繁星點點，各自相安無事，因此這個宇宙應該是無限大的。但這些都是猜想，沒有任何證據，下面我們給出一位可從他的公式中推導出宇宙命運的人士愛因斯坦-廣義相對論1916年愛因斯坦發表的廣義相對論中有一個描述宇宙時空狀態的「萬能方程」，這就是大家所熟悉的引力場方程，它小到可代牛頓的萬有引力公式計算天體之間的引力，也可以大到計算宇宙的形狀與命運
  • 宇宙會不會從無窮大變成無窮小?
    按照目前的主流觀點認為宇宙誕生於138.2億年前的奇點「大爆炸」，宇宙紅移現象和宇宙背景微波輻射是宇宙大爆炸的兩個最主要證據。當然宇宙大爆炸目前依然是一種最被認可的假說。目前的可觀測宇宙直徑大約是939億光年，不可觀測宇宙直徑至少在23萬億光年。
  • 宇宙黑洞,人被吸進去會是什麼樣?
    在此過程中，落向黑洞的人不會看到視界之內的任何東西，但他會看到周圍天空的光被強烈扭曲，不斷在頭頂上空旋轉。不過，這個人將無法看到穿過視界時的景象，更無法看到黑洞之中的景象。這是因為當觀察者足夠靠近視界時，黑洞對他產生的潮汐作用極為強烈。如果他是頭朝下落入黑洞，那麼，他的頭部受到的引力比腳部強得多，所以身體會被逐漸拉長，直至被扯碎。因此，觀察者將會化作一股亞原子粒子流穿過視界進入黑洞。
  • 除了熱寂說以外，關於宇宙的最終命運還有什麼樣的假說呢？
    在奇點宇宙沒有空間，宇宙半徑尺趨近於零。奇點是一個密度無限大，熱量無限大，溫度無限高，壓力無限大，時空曲率無限大，體積無限小的「點」。在奇點宇宙處於高密高溫高壓的可逆動態熱平衡「0」維空間狀態，宇宙引力能量和宇宙斥力能量瞬間先後處於無窮大。
  • 宇宙最終的結局會是什麼？
    宇宙從而何來，最終又會如何發展，這是人類的終極問題之一，不過我們在科學的角度，已經可以試圖回答這個問題。物理定律描述了宇宙運行的方式，科學在不斷發展，人類發現的物理定律也在不斷更新，比如300多年前牛頓提出萬有引力定律，能很好地描述天體的運行規律，但後來科學家發現，萬有引力定律也不是最基本的定律，萬有引力定律只不過是廣義相對論在弱場下的近似而已。
  • 宇宙中存在引力,星球之間的距離會越來越小嗎?
    這樣看來，引力的存在是在拉近「彼此」的距離，力的存在會給物體施加加速度，讓物體加速或者減速運動，如果力達到平衡，最終物體會處於靜止狀態。而我們紛雜的宇宙主要是由各種天體構成，例如地球和月球構成行星系統，行星帶著衛星繞恆星運動，構成恆星系統，整個太陽系內還含有大量的小行星和彗星。
  • 旋轉的黑洞會裸露出奇點，裸奇點的存在可能對宇宙產生危害
    奇點的引力是無限強的，任何靠近它的物質都會被拉過去。幸運的是，奇點都是包裹在事件視界之內的。自從天文學家發現黑洞以來，人們就一直在想：有沒有可能存在裸奇點，也就是說在沒有相關視界的情況下形成一個奇點。裸奇點是一個非常危險的地方，因為它的存在會使許多物理定律被打破，會危及到整個宇宙。
  • 宇宙的最終結局是什麼?
    宇宙自138.2億前年的一個奇點爆炸而來，到了今天，我們的宇宙已經膨脹到了大的無法想像的地步。甚至在宇宙的邊界的星系發出的光永遠都不會達到地球。可是，宇宙就一定會遵循我們的規律在未來的某一天停止膨脹，甚至慢慢開始收縮嗎？我想宇宙可能會最終停止膨脹，也可能不會。就像是電子一直在繞原子核運動一樣，永不停止。又像是水波一直會傳遞到遠處，直到碰到阻礙物一樣。宇宙本身就是一個我們無法理解的謎，永遠膨脹下去也並非不可能。
  • 一個奇點，如何炸出整個宇宙？組成宇宙的所有物質來自何方？
    這個奇點無法用我們已知的物理定律來進行描述，因為它體積無限小，而密度無限大。那麼這個奇點又如何會變為整個宇宙呢？一次大爆炸。奇點為什麼會爆炸呢？這可能是宇宙大爆炸理論中最大的謎團之一。對於奇點爆炸原因的解釋很多，就像有關宇宙起源的猜想一樣多。
  • 一個奇點,如何炸出整個宇宙?組成宇宙的所有物質來自何方?
    時間越是回溯，宇宙間的物質就越緊密，最終所有的物質都會聚合在一起，密度不斷增大，體積不斷縮小，終成一個小點，給這個小點起一個名字，我們叫它奇點。這個奇點無法用我們已知的物理定律來進行描述，因為它體積無限小，而密度無限大。那麼這個奇點又如何會變為整個宇宙呢？一次大爆炸。奇點為什麼會爆炸呢？
  • 為什麼會產生引力?
    每次對引力的認識有了突破，我們就會更加深入地認識宇宙。牛頓的萬有引力定律在1666年，年僅23歲的牛頓從劍橋大學回到鄉下的家中躲避瘟疫。在某一個下午，牛頓看到蘋果掉下來了，他陷入了沉思之中。牛頓並不是第一個注意到蘋果從樹上掉下來的人，但當他從數學上證明把蘋果吸引到地球上的引力一定與太陽束縛地球的引力相同之時，一個偉大的理論就誕生了。在牛頓看來，萬物之間都存在引力作用，其強度正比於質量乘積，反比於距離平方，這就是萬有引力定律。物體的質量越大，引力作用就越強。物體之間的距離越遠，引力作用就越弱。
  • 黑洞光臨太陽系,不會將地球撕裂,反而有望幫助人們通往平行宇宙
    黑洞是質量巨大恆星坍塌後形成的產物，黑洞本身具有極強的引力，就連宇宙內最「輕巧靈活」的光都無法逃脫它的「魔爪」。同時，黑洞內部是負壓空間，因此它可以不斷地吸入和容納各類物質。在各種因素共同作用下，太陽系內的引力與斥力長久都維持在平衡的狀態，太陽系內的星體也都在自己的軌道上平穩運行。假如，有一天，黑洞突然光臨太陽系，太陽內有條不紊的秩序會被打亂嗎？毋庸置疑，太陽系內的秩序一定會被打亂。黑洞光臨太陽系，最先受到影響的是距離黑洞最近的太陽系外圍星球。
  • 宇宙大爆炸之前有引力存在嗎?
    但如果說宇宙奇點出現後，大爆炸之前，奇點是有無限時空曲率的，如果把這個作為引力的話，就可以認為大爆炸前存在引力。量子隨機漲落不平衡出現了奇點。現代量子力學認為，宇宙大爆炸前處於量子真空狀態，這個量子真空中充滿了 海森堡不確定性原理相符的量子漲落，宇宙就是在這種量子漲落的背景中出現，表現為一個體積無限小、密度無限大、溫度無限高、時空曲率無限大的奇點，這個奇點發生爆炸，也可以理解為急速的膨脹，才出現了宇宙。何謂時空曲率？就是時空扭曲的量度。