宇宙在大爆炸前發生了什麼,3個奇思妙想,告訴你不一樣的答案

2021-01-13 科學先知

當人類第一次仰望星空的時候,宇宙的神秘莫測,就已經根植於人類的內心深處。自古以來哲學家和科學家們反覆思考和探索宇宙的本源和生命的意義。宇宙,這個包含萬物的時空似乎成了人類文明,乃至各個星系中智慧文明的永久桎梏。逃不出的宇宙,撕不破的時空,似乎是我們的宿命。人類文明似乎只有對其研究透徹之後才能實現夢寐以求的文明跨越。

大爆炸模式圖

人們似乎想像過很多種方式,解釋和探究宇宙的起源。但是宇宙是怎麼來的,一直是一個懸而未決的問題。直到近代,有科學家提出宇宙大爆炸理論,並且對宇宙中微波背景輻射的不斷探測和分析也在支持著這一假說。但是,有一點難以理解的是,假如大爆炸理論是正確的,那麼宇宙在大爆炸之前是什麼情景?是在為「久違」的大爆炸做準備?難以表述和分析。如果要一個答案的話:簡單地說不知道,長一點的答案:可能有很多事情,連我們的思維和意識都有可能存在其中。

這樣一切是這麼不可思議,但是這些問題阻止不了人類的思考,一個個猜想被提出來,試圖給人們答疑解惑。今天,籃之灣,為大家分解一下這三個匪夷所思的推理和假說。

史蒂芬 霍金

大爆炸「前傳」排行榜03:平行宇宙說

人們普遍認為大爆炸是宇宙一切的開始,事情發生在約138億年前,宇宙突然啟動,隨後空間和時間形成。大量物質和能量均勻分布在形成的空間和時間裡,並且相互作用影響著時間和空間。在大爆炸之前,宇宙可能含有無限的熱量,緻密的物質包裹在一起,並且在維持著穩定的狀態,知道某種誘因導致大爆炸發生。

大爆炸發生的一瞬間,產生了眾多的平行宇宙。類似一個放射性原子核在不斷衰變,吐出一個個α和β粒子。最初爆炸產生的宇宙,就是一個「母宇宙」,隨後產生了一個個「子宇宙」,從而形成了一個個平行的宇宙和被持續剝離的時空。

大爆炸

大爆炸「前傳」排行榜02:虛無理論說

就像我國古代的盤古開天地傳說一樣,也有人認為宇宙大爆炸之前是一個虛無的東西。著名理論物理學家——史蒂芬霍金就公開談到過,他說:宇宙在大爆炸之前發生的事情是無法衡量的,因此我們可以稱之為「不確定」。也就是說宇宙那時的狀態是無邊界狀態,也沒有我們所理解的時間和空間這些說法。

恆星,星系

我們可以想像:大爆炸前的宇宙處於一種「虛無」的混沌狀態,這種情況下沒有時間、沒有光、沒有空間、沒有物質,換句話說我們現在能看到的東西都沒有。因此,這個狀態被稱之為虛無狀態。物理學家卡羅爾說,要想像神一樣,想像自己可以站在虛空中,看著大爆炸之前緊縮的嬰兒般的宇宙,這個故事是極具吸引力的。隨著大爆炸發生,宇宙竟然沒有擴展到太空,而是空間本身擴大了。

卡羅爾認為大爆炸前的宇宙是量子力學的世界,不一樣的規則控制著「嬰兒宇宙」,所以會存在什麼表現,是超出我們的想像的。

大爆炸前的模擬圖

大爆炸「前傳」排行榜01:鏡像宇宙說

有科學家認為,在大爆炸之前還有其他值得考慮的事情。一個想法是,大爆炸不是時間的開始,而只是對稱的時刻。在這個假說中,在宇宙大爆炸之前,還有另一個宇宙,與這個宇宙相同,但是熵朝著過去而不是朝著未來增加。這兩個「鏡像宇宙」同時存在各自獨立運行,互不幹擾。

因此在這個鏡像宇宙中,時間將與現代宇宙中的時間相反,而我們的宇宙將成為過去。這個理論的支持者還暗示,在這個鏡像宇宙中,宇宙的其他性質也會被翻轉。例如,物理學家戴維·斯隆認為分子和離子的手性不對稱,在鏡像宇宙將是相反的方向,在我們的宇宙就是正常的。

混沌的宇宙

然而,有趣的是,「大爆炸」並不是萬物的開始,而是宇宙從收縮期轉變為膨脹期的時刻。這個「大彈跳」的概念表明,隨著宇宙的擴展、收縮和再次擴展,可能會有無限的大爆炸。鏡像宇宙也是類似,但是這些想法的致命問題在於,為什麼或正在膨脹的宇宙會收縮並返回到低熵狀態呢?

平行宇宙誕生

宇宙這位「大神」在發生大爆炸之前在做什麼?似乎是一個無解的問題,但是科學家們不以為然。我們可能認為無解,可能是因為目前還沒有辦法窺視大爆炸的瞬間,也無法搜集大爆炸的蛛絲馬跡,更不用說「穿越回去」一睹究竟了。隨著,引力波天文臺技術的不斷發展,類似引力波的物質和痕跡將被一一揭開,屆時人類也許會重新思考和改寫「大爆炸」前傳的故事。

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