現代量子力學認為,宇宙起源於虛無中的量子漲落,起源於真空中爆發的奇點。
奇點是什麼,就是一個體積無限小,曲率無限高,溫度無限高,密度無限大的存在。
宇宙奇點和黑洞奇點都是這樣表述的,看起來差不多,但產生的原因和根源卻有很大區別。
黑洞是大質量天體死亡後的屍骸,這個屍骸有一個史瓦西半徑,中心是一個奇點。
而現代量子力學對宇宙奇點的解釋,卻是從虛無中誕生。
它們一個實一個虛,一個由實變虛,一個由虛變實。
黑洞有一個史瓦西半徑,而宇宙誕生前是沒有這個半徑的。
黑洞在我們這個世界,由於其史瓦西半徑,也就是質量導致的無限曲率範圍,對周邊天體的影響,而被人類發現。
黑洞奇點本身,並不是我們世界的事物,所以我們世界的所有理論都在那裡失效。
我們人類永遠也窺探不了黑洞奇點的秘密,我們只能夠從它的外圍研究它,知道它的質量、電荷和角動量。
我們從史瓦西半徑的大小,可以測算出黑洞的質量,卡爾·史瓦西在100年前就為我們準備了這個計算公式:R=2GM/C^2
這個公式說明,史瓦西半徑R,與質量M成正比,與光速C的平方成反比。
史瓦西還告訴我們,任何物體都有自己的史瓦西半徑。
一個60千克的人,根據公式計算,其史瓦西半徑為R=2xGx60/90000000000000000米
其中G為引力常量,取值6.67x10^-11N.m^2/kg^2。
計算得出約8.9x10^-26米,也就是比一個質子還要小11個多數量級。
太陽的史瓦西半徑約3000米,地球的史瓦西半徑約9毫米。
由此看來,黑洞質量和史瓦西半徑是可度量的。
而宇宙我們目前無法知道它到底有多大質量。
因為我們並不知道宇宙的範圍總體有多大,我們只知道宇宙的可觀測範圍約930億光年。
宇宙還有兩個不可觀測範圍,就是過去視界和未來視界兩個範圍,這兩個範圍我們不知道有多大。
過去視界是大爆炸開始後的38萬年以前,那個時候宇宙還是一鍋濃密的粒子湯,連光子都無法脫耦而出,因此是至暗時期。
依靠光線或者說電磁波觀測的人類,很可能永遠也看不到那一個範圍。
不過現在發現了引力波,如果大爆炸開始時的引力波能夠傳遞到我們這裡,那麼人類很可能通過這個引力波來窺視那個至暗時期的蛛絲馬跡。但這還僅僅是一個希望,能否實現還要看今後觀測和理論的發展。
未來視界是由於宇宙在加速膨脹,在遙遠的宇宙邊際,星系離開我們的速度遠遠大於光速。這預示著那裡的星光永遠也到達不了我們這裡,因此,可觀測宇宙以外的世界我們可能永遠也無法看到或者了解到。
所以宇宙大爆炸那一刻,就包含了這三個宇宙範圍,這個奇點的能量,是一個黑洞無法比擬的。
而且,這兩個奇點的誕生根源和方式是不一樣的。
黑洞奇點是大質量天體的龜縮形成的,任何物質只要龜縮到自己質量的史瓦西半徑以內,就能夠成為一個黑洞。比如,前面說的1個60公斤的人,能夠龜縮到一個直徑為8.9x10^-26米半徑的範圍裡,就會成為一個黑洞。
太陽把全部質量濃縮到3000米半徑的範圍,地球把自己全部質量壓縮到9毫米範圍,就會成為一個黑洞。
但在自然界,沒有這麼大的壓力能夠完成這個事情,一般來說,需要30倍以上太陽質量的恆星,在死亡大爆炸後,巨大的高溫高壓才能夠完成製造黑洞的任務。
而宇宙之母的奇點則是從虛無中誕生,這是量子力學對宇宙的解釋。
量子力學認為,宇宙中沒有真正的真空,只有量子真空,又叫假真空。那裡是量子的海洋。
就是當宇宙空無一物的時候,沒有空間,也沒有時間,但這空無一物的虛空中充滿著不確定性的量子漲落和能量擾動,也就是在虛無中蘊含著巨大的能量。
這些能量會以正反粒子的方式不斷湧現,但存在時間很短,正反粒子就會湮滅了。虛空就在這種能量誕生與湮滅中平衡。
宇宙誕生前,在虛空一片的量子海洋裡,虛無中充滿了等待爆發的奇點。
這些奇點中爆發出來的能量,都有正反,都會很快湮滅,但有那麼一個例外。
由於各種不確定性的因素,某一個粒子沒有湮滅,於是巨大的能量爆發了,也就是如今說的宇宙大爆炸出現了。
宇宙就從這個奇點中誕生,這個奇點從一開始就包含了宇宙全部能量和質量。宇宙從能量中誕生,產生了時間空間和物質。
如今我們所看到的一切,都是這個奇點中爆發出來的。
宇宙會不會最終成為一個大黑洞,回歸寂滅,然後又由黑洞奇點中爆發誕生呢?
宇宙歸宿有幾種說法,其中有一種與這種想法類似。
這就是大坍縮理論。
大坍縮理論認為,但宇宙膨脹到一個臨界點,引力最終會戰勝暗能量,宇宙將開始收縮,而且越來越快,最終形成坍縮之勢,收縮進自己的史瓦西半徑以內,成為一個大黑洞,中心只剩下一個奇點。
這個說法與量子力學的宇宙起源說不一樣,誰是誰非,等待科學的分解。
就是這樣,謝謝閱讀,歡迎討論。
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