能量既然不能憑空產生,那生成宇宙的能量來自哪裡

2020-12-02 騰訊網

現代科學對於宇宙的探索了解越來越多,但有一個問題一直困繞著很多科學家。宇宙中的能量最初是從哪來的?根據能量守恆定律,我們知道能量不會憑空消失,也不會憑空產生,它只能從一種形式轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,能量的總量是不會變的。

能量是什麼?其本質在物理上的意義是四維空間度量的一個物理量,就好比三維空間度量的物理量--動量,或二維空間度量的物理量--質量等。

對於宇宙的來源,現代物理學是認為是源於宇宙大爆炸,科學家認為我們所處的宇宙是源自於138億年前的奇點爆炸而形成的。138億年前,宇宙所有的物質和能量被壓縮在一個無窮小的奇點之中。奇點是一個密度無限大、時空曲率無限高、熱量無限高、體積無限小的「點」,一切已知物理定律均在奇點失效。在奇點擴張脫離極限以前,所有的狀態對於現存世界沒有影響,我們不可能從現在狀態推導到奇點以前的狀態。

但這裡有一個問題,宇宙既然是從一個奇點爆炸而來,那奇點中的能量是哪來的?這個科學家就無法解釋了,能量是不會憑空產生的,它一定有來源。上世紀末,通過對宇宙的觀測顯示,宇宙正在加速膨脹,而現代物理又發現了暗物質,因此推斷宇宙中可能大部分是由暗能量組成,宇宙的膨脹其實也就是暗能量在膨脹。

宇宙大爆炸之初,爆炸之初,物質只能以中子、質子、電子、光子和中微子等基本粒子形態存在。宇宙爆炸之後的不斷膨脹,導致溫度和密度很快下降。隨著溫度降低、冷卻,逐步形成原子、原子核、分子,並複合成為通常的氣體。氣體逐漸凝聚成星雲,星雲進一步形成各種各樣的恆星和星系,最終形成我們如今所看到的宇宙。

宇宙形成的能量,我們推斷是來自於那個奇點之中,而奇點之中的能量來自何方,就需要我們做更進步的假設。

或許我們可以做這一個假設,宇宙是多元的,有很多個宇宙,我們這個宇宙只是一個年輕的宇宙,138億年前,一個古老的宇宙內,一個高級文明把一顆宇宙種子放在了混沌虛空之中,各個宇宙就是生存在混沌虛之中的,那顆宇宙種子被放入虛空之後,這個種子就是我們所理解的奇點,最後這顆種子開始爆炸,經過無數的演化形成了我們現在的宇宙。

這有點創世的傳說,其實這也是最有可能的一種解釋,現代科學不是認為宇宙就是多元的嗎?宇宙之外還有其它的宇宙,既然宇宙是多元的,那宇宙也分年齡大小,那些年齡大的宇宙,裡面的文明恐怕發展了幾百億年了,對於我們來說就是神一樣的存在。那種文明的科技手段是我們無法理解的。

當一個文明發展到頂端到的時候,創造一個宇宙或許也不是難事,而我們現在所在的宇宙或許就是這樣來的,宇宙中的能量就來源於那個古老的宇宙,如果這種解釋成立,那是不是也表明,有不少的宇宙也是這麼來的?或許未來有一天,地球文明的文明發展也達到頂端的時候,地球文明也有了這種創造宇宙的能力,或許我們也會去撒播一些這樣的種子,這也是一種觀察宇宙從創造之初到演化過程一個很好的觀察。或許當時那個古老文明目的也是為了觀察宇宙的演化過程。

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  • 既然物質不能憑空出現,那宇宙是怎樣誕生的?
    根據大爆炸理論,我們現在目光所能觸及的和不能觸及的一切,全部來自於138億年前那場顛覆人類認知的爆炸。    而在知道這個事實之後,許多人心中出現了一個疑問:物質不能憑空出現,那麼最初的宇宙是如何誕生的呢?  可能和很多人想的不一樣,物質其實是可以憑空出現的。
  • 能量不能憑空產生,那麼宇宙中的起始能量怎麼來的?宇宙是不是個...
    首先,永動機的概念與宇宙中的能量沒有關係,永動機並不是永遠轉動的機器,而是不需要能量輸入就可以持續對外做功的機器,不要從字面上理解永動機的概念,宇宙並不是永動機!
  • 宇宙的能量來源於大爆炸,大爆炸的能量又來源於哪裡呢?
    相信大家都知道能量守恆定律,也就是能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只會從一種形式轉化為其他形式的能力,或者從一個物體轉移到另一個物體當中,而在轉化或轉移的過程中,能量的總量是不變的。按照這個說法,能量既然不由憑空產生,那能量從哪來的?有的同學會說能量是宇宙大爆炸來的,那麼宇宙大爆炸的能量來源於哪裡呢?今天我們就來探討一下這個問題。
  • 宇宙初始能量來自大爆炸,那麼是什麼能量促使了宇宙大爆炸?
    學過物理的人都知道,在物理學當中有一條非常著名的定律,那就是質量守恆定律,而對於世間萬物的存在都遵守能量守恆定律,能量守恆定律主要內容為所有的物質能量既不會憑白無固的產生,也不會無聲無息地消失,能量只能從一種形式的能轉化為其他形式的能力,或者從一個物體轉移到另一個物體當中,在轉化和轉移的過程當中
  • 物質不能憑空產生,也不會憑空消失,那宇宙的物質都是哪裡來的?
    宇宙大爆炸我們如今宇宙中的一切物質都來自於宇宙大爆炸之後的3分46秒內,著名的物理學溫伯格曾經寫過一本著名的科普書《最初三分鐘》,在這本書當中就詳細講述了在這3分鐘46秒內發生的一切。那具體是咋回事呢?
  • 如果能量守恆,那宇宙膨脹時,光子損失的能量去了哪裡?
    「在各種化學反應中,不會發生物質質量的損失;在所有物理變化中,沒有能量損失。」——亨利·恩菲爾德·羅斯科爵士上面這段話就是我們宇宙中的一個基本鐵律:能量守恆定律,所說的意思就是,能量不會無緣無故的產生,也不會憑空消失,一定是從一種形式轉化為了另外一種形式。
  • 物質不能憑空產生和消失,現今宇宙的物質都是哪裡來的呢?
    根據物質不滅定律,物質(質量)不能憑空消失,當然也不能憑空產生。如果說宇宙是有限的,包括時間的有限和空間的有限,那現今宇宙的物質是從哪裡來的就說不清楚。因此有的人就要說宇宙是無始無終的,是無邊無際、無限無垠的,是一直都存在的,因而就避開了問題的詰問。
  • 如果化學反應後質量和粒子數守恆,那能量來自哪裡?
    質量守恆已經是錯誤、過時的概念首先要澄清的是,宇宙的基本守恆定律是質能守恆定律而不是質量守恆定律。這意味著在封閉的系統中,反應前的總質量和總能量等於反應後的總質量和總能量。根據愛因斯坦著名的方程E=mc^2,質量可以轉化為能量,能量可以轉化為質量。現在看來這並不是什麼奇特的過程,但事實上每次反應都會發生這個過程。
  • 大爆炸後宇宙一直在冷卻,那失去的能量去哪了?
    能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只會從一種形式轉化為另一種形式!——熱力學第一定律宇宙大爆炸是我們思維中最難理解的抽象概念。今天的宇宙正在膨脹,這就意味著在過去,物質之間的距離更近,密度更大,溫度更高,其中的輻射粒子(主要說光子)也更具有能量!
  • 根據質能守恆,引力來自質量?質量來自能量,請問能量來自哪裡?
    答案是沒有,那為什麼我們人就需要做工才能提著重物呢?那是因為我們人體是是一個柔性結構,你需要輸出強大的能量才能讓你的肌肉保持在緊繃狀態,所以你所有的能量只是內耗而已!因此你可以利用引力勢能來發電,但不能反覆利用它,比如你把100克的物體垂直提升1米,就是消耗了1焦耳的能量!理論上當它落下時候將會釋放出這個能量,當然你需要忽略掉空氣阻力和機械能損耗。
  • 它的能量來自於哪裡?
    地球從誕生那一天起就一直在自轉,到現在已經自轉了46億年,於是很多人就會產生這樣一個疑問:為什麼地球能夠自轉46億年而不停止?它的能量來自於哪裡?相信很多人都想知道這個問題的答案。而站在物理學的角度,世界上是不存在永動機的,曾經有一段時間,研究探索永動機是非常熱門的一個話題,不少的人們都試圖研究出永動機而聞名世界。
  • 鈾的能量從哪裡來?《Nature》:宇宙中的核聚變
    眾所周知,放射性核素鈾蘊含著巨大的能量,一公斤鈾所蘊含的能量相當於800噸標準煤。那麼問題來了,這麼多能量是怎麼壓縮、存儲到鈾的原子核裡的呢?地球上的重金屬元素從哪裡來?所以說,現在我們在地球上看到的重金屬元素,很大一部分來自那兩顆中子星的聯誼活動。在它們合併後,產生了一個帶有吸積盤的黑洞。在吸積盤的潮汐力和宇宙風的作用下,黑洞噴射出大量的富中子物質。這些噴射出來的物質與快中子結合,發生核聚變反應,產生了各種重金屬元素,包括金、鉑、鈾,以及錒系元素等。一部分噴射物進入太陽系的雛形,並且留在了這裡。
  • 既然意識是一種能量,那人死後意識會去哪?科學家:進入平行宇宙
    除了討論死亡以外,近代的科學家還一直在尋找人類死亡以後的謎題,比如關於靈魂存不存在、人死後會去哪裡之類的,對此科學家們的想法也不一,有一位羅伯特蘭扎博士提出了「平行宇宙」的說法,比較令人感興趣,這個理論的核心概念是「死亡是一種錯覺」我們上物理課的時候物理老師告訴我們,能量守恆定律是所有物理定律中最重要的一個定律,是很多物理研究的基礎
  • 怎樣簡單地理解,暗能量的能量從哪裡來
    我們知道,暗能量推動了宇宙的膨脹,但膨脹的空間又富含真空能量,也就是暗能量。而且暗能量的能量密度也不會隨著宇宙的膨脹而被稀釋!這聽起來確實很奇怪,暗能量能憑空產生?但事實是宇宙的能量依舊是守恆的,這一點沒有任何問題!那到底發生了什麼?下面就分析這個問題。
  • 愛因斯坦創立了質能守恆定律,那創造物質的能量到底從哪來的?
    ,木材這種物質通過燃燒這種方式轉化成為其他物質,自然界並沒有損失什麼,這就是平時我們所說的「物質永恆不滅」原理,世界任何物質都遵守質能守恆定律,簡單一句話就是宇宙萬物不會憑空產生,也不會憑空消失,它只不過由其中一種物質轉化成為其他物質或者能量,既然宇宙萬物不會憑空產生,那麼我們這個世界的物質是怎麼產生的?
  • 人類已能按E=mC把質量轉化為能量,但能用能量生成1g質量?
    而從廣義的物質概念說,能量是物質的最基本屬性,一個物體可以沒有質量,但不能沒有能量。從以上可以看出,不管是從狹義還是廣義上理解,能量是物質最本質的東西,可以說沒有能量就沒有物質,能量是客觀實在性的最原始存在體現。我們的一切一切,宇宙的一切一切都是從能量開始,都是從宇宙奇點的大爆炸開始,超高能量通過奇點膨脹而出,創造出了我們這個能夠感受到能量存在的宇宙。
  • 物質不會憑空產生和消失,那麼宇宙中的物質都是哪裡來的呢?
    從質量守恆到能量守恆,再到質能守恆,這是我們認識世界的一個縮影,但有一個問題,質能守恆是在二十世紀初期,那會都還沒發現裂變和聚變,甚至連衰變都還不清楚,我們是怎麼知道質能守恆的?質能等價方程的意義並不只是停留在原子彈和氫彈這些人類能製造的極端能量武器上,也不是核裂變電站和解決未來能源的核聚變能源上,而是解決了一個宇宙物質的起源問題。
  • 既然能量守恆,能不能計算地球上的總能量?
  • 宇宙中能量的本質及世界能量運動規律
    它也是表徵物質(除了包括物體、微粒之外,至少在我們身處的宇宙內,還包括場,例如,物體因有質量,在引力場裡會受到萬有引力作用而被做功)做功本領大小的物理量,比如我們常見的電能、機械能、光能、熱能等能量,也可形象地理解為電積蓄的力量、機械積蓄的力量……當然,能量還有一種引申義,比喻一個人的社會活動能力,如交際能力、管理能力等,然而,這種活動能力本身就是地位與財富的體現
  • 金字塔能量來自哪裡?研究者通過量子力學理論給出最新解釋
    可謂是,整個宇宙的框架被「能量」填充支撐,並在「能量守恆定律」的約束下,不同形式的能量之間進行著彼此的平等轉化。有研究者分析指出,宇宙誕生之初,虛空中一切皆無,進而能量先演化而出,之後才由能量演化出宇宙乃至宇宙萬物。根據愛因斯坦的質能方程,能量與物質是可以相互轉化的。科學家已經運用物理科技實現將物質轉化為能量——比如原子彈、氫彈的研製成功,但尚未能通過科技手段實現將能量變成為物質。