大爆炸之前宇宙發生了什麼?霍金生前留下答案

2020-12-04 天上的事

大爆炸之前宇宙究竟發生了什麼，是否存存在物質、能量或時空？按照大爆炸宇宙模型，我們所生存的宇宙是由一個體積極微小，密度無限大的奇點爆炸而成，當奇點膨脹數十億年，宇宙終於演化成如今的模樣。不過，人類往往有種追根溯源的好奇之心，大爆炸之前，整個宇宙會是什麼樣呢？

在霍金去世之前，曾經登上天體物理學家尼爾·德格拉斯·泰森的節目《星談》。霍金對這個問題的回覆是：「大爆炸之前什麼都不存在。」其實霍金生平也就兩大貢獻，一是黑洞輻射，另一個就是「無邊界宇宙模型」。霍金認為，整體宇宙其實和地球表面一樣，是一個有限但沒有邊界的四維閉合曲面，總體是有限的，但無論往那個方向行走，都永遠走不出去。

這一理論的兩大支柱是虛時間和歐幾裡得時空。宇宙從奇點開始，發散出無數的經緯線，最終歸於一個閉合的終點所有虛時間所組成的路徑構成一個二維閉合球面。如果把宇宙起源的奇點比喻成地球南極點，在時空概念中，南極點作為一個平滑點當然存在。可在地球上，沒有任何地方比南極點更靠南，而在宇宙中，也就沒有任何時間點比大爆炸更古老。

人類或許永遠意識不到，時空是以經緯線的方式平行存在的，從大爆炸的奇點生發出無數路徑，每一條路徑就代表一個成型的宇宙，裡面所發生的一切可能完全不同，不過，當宇宙終結，所有路徑集合於北極點，好像所有的宇宙又沒有了任何的不同，至少結局都是一樣的再造然後重生，就像地球南北極的相互轉換一樣。各位看官朋友，你們認為霍金能算是愛因斯坦之後最偉大的物理學家嗎

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  • 宇宙大爆炸之前到底發生了什麼?
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    其中，羅傑·彭羅斯是著名物理學家霍金生前好友後來彭羅斯與霍金一道將奇點的存在性證明推廣到更加一般的情況，包括早期宇宙。奇點的存在一直是物理學中的一個難題。好在我們這些在黑洞外部的人不必擔心，因為我們看不到它們，它們總是被所謂的視界包圍起來。視界很像我們在大海上看到的一個圓，也就是地平線，在這個圓之外我們什麼也看不到。1969年，彭羅斯提出了著名的宇宙監督原理，該原理保證任何時空奇點都會被視界包圍起來。
  • 宇宙大爆炸之前到底發生了什麼？總不可能什麼都沒有吧？
    在大約137億年前，這個難以形容的奇點發生了無以倫比的爆炸，並在隨後一系列的過程中漸漸形成了現在的宇宙。但令人困惑的是，關於宇宙的過去，大爆炸理論似乎只描述到奇點就停止了，而137億年前的宇宙是什麼樣子，科學家卻沒有給出清晰的答案。宇宙大爆炸之前到底發生了什麼？總不可能什麼都沒有吧？在過去的日子裡，科學家觀測到宇宙正處於一個加速膨脹的狀態，於是他們就將這個現象與現代物理學的相關理論相結合，試圖通過時間回溯的方式來解釋宇宙的起源。