時間是什麼?空間又是什麼?奇點理論進一步確認了宇宙大爆炸!

2021-01-17 李論科學

時間是什麼？空間又是什麼？

在愛因斯坦之前的古典物理學家們看來，時間和空間是相互獨立存在的。空間像一個可以讓物體在裡面自由移動的大容器，時間則是物體得以在其中表現持續或變化的東西，空間和時間只是所有物體背後的大框架，無論物體怎麼變化，甚至消亡，時空都會獨立而完好地存在著。

大爆炸後的宇宙微波背景

當然,在1915年愛因斯坦相對論出現之後,這種觀念被完全顛覆了。相對論提出,時間和空間並不絕對,並不是獨立於事件的背景,而是隨著事物的變化一起變化的一個整體。這之後不久,哈勃用天文望遠鏡發現,幾乎所有的星星都在遠離銀河系。他由此得出結論:宇宙在膨脹。整個宇宙空間在隨著時間而膨脹!對此現象,一些科學家提出了穩恆態理論認為宇宙會穿梭於擴張和收縮兩種狀態,但並沒有開端;另一些科學家則提出物質如果沒有嚴格對稱的收縮最終一定會反彈,而密度保持有限,這也避免了宇宙有開端的說法。

哈勃望遠鏡觀測到的星系紅移

霍金並不認同這些說法，於是，他聯同當時已經研究奇點的彭羅斯一起發展了一套數學公式，證明了宇宙不能反彈。他們提出，如果廣義相對論是正確的，那麼通過廣義相對論將宇宙的膨脹進行時間反演，則可得出宇宙在過去有限的時間之前曾經處於一個密度和溫度都無限高的狀態，這一狀態被稱為奇點。隨後不久，人們就發現了散布於空間的微波背景輻射，這表明，宇宙早期非常熱，而隨著宇宙的膨脹，輻射持續冷卻，最終出現了這些微波背景。這個學說進一步確認了宇宙早期曾經出現過一個大爆炸。宇宙大爆炸，是20世紀科學界最重要的學說之一，而霍金和彭羅斯證明的奇點定理無疑在其中起到了重要的作用。

奇點

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  • 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
    按照目前接受度最廣的宇宙大爆炸理論，宇宙在形成之前是一個「奇點」，這個奇點產生了大爆炸之後，宇宙誕生。到底什麼奇點？什麼是奇點？這個詞語同樣適用於黑洞，黑洞中也存在一個奇點。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？
  • 黑洞奇點和宇宙大爆炸奇點有什麼不同?宇宙奇點的來源或也是黑洞
    根據宇宙大爆炸學說，我們的宇宙最初就誕生於一個奇點；而根據現在的黑洞理論學說，也認為在黑洞的中心有一個奇點，那麼誕生宇宙的奇點和黑洞中的奇點，又有什麼相同和不同之處呢？實際上無論是宇宙誕生的奇點還是黑洞中的奇點，都還只是理論中的推測，而且都有不可觀測性，所以我們只能理論推測這兩種奇點有什麼相同和不同之處。
  • 宇宙大爆炸的奇點之前有什麼?奇點是如何出現的?
    而奇點當然比這個還要小，才被科學界認為是人類現在所有理論都無法描述的。因此奇點已經不是我們世界的東西了，當然在我們世界就是不存在的了。既然奇點都不存在，那麼奇點之前是什麼呢？絕對真空就是什麼也沒有，一個粒子都不存在。愛因斯坦告訴我們，時空物質三者三位一體，缺一不可。空間是物質的生滅範圍維度，時間是物質生滅順序，而物質是時間和空間的存在內容。這三位一體的孿生兄弟，隨著宇宙的誕生而同時出現，也將隨著宇宙滅亡而同時消失。因此在一個沒有物質的空間是不存在的，沒有物質和空間就也沒有時間。
  • 黑洞奇點和大爆炸奇點有什麼區別?
    大爆炸奇點是一個體積為零的點，但質量很大，這使得密度極高。大爆炸（bing）這個奇點包含了宇宙中的全部物質和能量。大爆炸的最初時刻仍然是個謎。然而，天文學家和物理學家相信，在最短的那幾分之一秒之後，強大的核力和電磁力便分開了，這很可能導致宇宙開始膨脹。大爆炸創造了空間、時間和我們現在所知道的全部物質和能源。
  • 黑洞奇點和大爆炸奇點有什麼區別？
    大爆炸的最初時刻仍然是個謎。然而，天文學家和物理學家相信，在最短的那幾分之一秒之後，強大的核力和電磁力便分開了，這很可能導致宇宙開始膨脹。大爆炸創造了空間、時間和我們現在所知道的全部物質和能源。黑洞奇點是在一顆質量非常大的恆星的核心坍塌出一個事件視界後形成的。由於這些奇點是極小的，他們擁有無限的密度。
  • 宇宙誕生之前是什麼?「奇點」從何而來?宇宙之外是什麼?
    多種證據和理論推測表明，宇宙很可能來自於138億年前一次包含我們現在這個宇宙所有能量（包括轉化成物質的能量）的奇點能量子。許多人產生了一系列的疑問，諸如宇宙為何要有這次神秘的大膨脹哪？這個奇點所蘊含的巨大能量又是從何而來哪？宇宙之外是什麼？宇宙誕生前是什麼？
  • 137億年前,宇宙大爆炸時的奇點到底有多小?奇點的外面是什麼?
    ，137億年前，宇宙大爆炸時的奇點到底有多小？奇點的外面是什麼？今天我們就來講一下。 奇點這個概念來自於數學，它是指讓數學表達式沒有意義的點，比如說在 f(x) = 1/x 中，「x = 0」 就是這個數學表達式的奇點。因此我們也可以將數學中的奇點理解為，一個在數學中無法處理的點，同樣的道理，所謂宇宙大爆炸時的奇點，其實是指在物理學中無法處理的點。
  • 宇宙起源於奇點大爆炸,那爆炸之前是什麼?科學家的答案顛覆認知
    關於宇宙的起源，代表各個學派的科學家一直在爭論不休，除去神學宗教的神創世之說，「宇宙大爆炸」理論和穩態理論是比較受人們認可的，其中宇宙大爆炸理論認為，宇宙誕生於最開始的一個「奇點」，這個奇點的密度和質量都無限大、熱量無限高的點，後來出現了某一種力量，使得奇點有了密度上的由密到疏、質量的由大到小、熱量從高到底的一個過程，宇宙萬物都起源於這個奇點
  • 宇宙大爆炸才出現的空間,那宇宙大爆炸之前有沒有空間?
    時鐘滴滴答答，太陽東升西落，我們可以真真切切地感受到時間的流逝。廣闊的草原，蔚藍的天空，深邃的宇宙，我們可以真真切切地感受到空間的存在。如果現在有人說，在宇宙誕生之前不存在時間與空間，你會相信嗎？如果宇宙誕生之前不存在時間與空間，那麼這一切又從哪裡來？最為關鍵的是，宇宙誕生之前的狀態是什麼？誰來盛放這海量的物質？
  • 既然宇宙誕生於奇點,那奇點之外是什麼?
    當年，天文學家觀測遙遠的宇宙時發現，除了少數鄰近的星系在靠近銀河系之外，其他星系基本上都在退行，而且退行速度隨距離而成正比例增加。於是，天文學家知道宇宙正在膨脹的事實，宇宙大爆炸理論也因此被提出來。既然宇宙在膨脹變大，那麼，越久之前的宇宙就越小。而在138億年前，宇宙小到只是一個體積無窮小的奇點，這被認為是宇宙的起源。根據宇宙大爆炸模型，如果宇宙是從大爆炸中誕生，那麼，早期宇宙肯定很熱，並且當時的熱量還會殘留到今天。後來，宇宙微波背景輻射的發現有力地證實了這一預言。
  • 奇點大爆炸造就了宇宙，那麼奇點哪來的？
    宇宙大爆炸理論首先是由天文觀測所啟示的，20世紀30年代，美國天文學家哈勃發現了宇宙中恆星的紅移現象，於是認為宇宙可能在膨脹中，後來就出現了宇宙大爆炸理論。這一理論已被大量天文觀測證據證實，並且也已經形成一個被廣泛接受的系統性理論，但是關於宇宙大爆炸奇點的形成的問題卻至今沒有解決。
  • 宇宙是奇點發生大爆炸而產生的,這個神奇的奇點又是從哪來的呢?
    宇宙大爆炸理論是目前公認度最高的一種宇宙誕生模型，宇宙大爆炸理論認為：在137億年前，奇點發生了一場大爆炸，時間與空間由此誕生，然後宇宙開始快速膨脹，由膨脹勢能衰變而成的基本粒子在冷卻的過程中逐漸合成了各種物質，於是誕生了我們如今的宇宙，如果宇宙大爆炸理論來說，宇宙的年齡已經有137
  • 奇點大爆炸誕生了宇宙,這個奇點是如何來的?一種猜想讓人們害怕
    當我們對宇宙有了初步的認知之後，一個纏繞在每一個人腦海中的問題就出現了，那就是：宇宙是如何誕生的？它的起源是什麼？對於宇宙的起源，科學界也一直爭論不休，在20世紀，宇宙的存在形式有兩個模型，分別為穩態理論和大爆炸理論。科學家之所以會提出穩態理論，是因為以人類的視野看宇宙環境都是靜止穩定的。
  • 對於930億光年的可觀測宇宙來說,宇宙大爆炸的奇點在哪個位置?
    一，咱們首先對第二個問題的釐清和回答承認宇宙是由奇點大爆炸而來，就是承認宇宙是有限的。既然宇宙是有限的，就不會有無限的空間，因為空間屬於宇宙，這樣題目中的第二個問題和第一個問題明顯是矛盾的。兩個相互矛盾的問題放在一個提問裡問，有點莫名其妙。
  • 奇點大爆炸誕生了宇宙,那在奇點爆炸之前是什麼樣子的?
    隨著科學家們提出宇宙大爆炸的理論，我們知道在138億年之前，一顆小小的奇點爆炸誕生出了如今浩瀚縹緲的宇宙，那麼，奇點爆炸之前宇宙又是什麼樣子呢？不少人都認為科學家們口中的奇點太過玄幻了，而且這個奇點究竟從何而來，科學家們至今也沒有一個合理的解釋，難道這顆奇點是憑空出現的嗎？它所誕生的空間又是如何呢？古羅馬著名的神學家聖奧古斯汀在著名的作品《懺悔錄》裡曾經說過，上帝在創造萬物之前，時間和空間都是不存在的。
  • 宇宙的一切,都源於一場大爆炸,是什麼為奇點提供了原料?
    提到對宇宙的研究，我們人類在不同時段有著不同的研究成果。其中，最早的是「地心說」，認為宇宙的中心即是地球，而包括太陽在內的一切天體都是圍著地球進行轉動。後來，哥白尼提出了「日心說」，徹底顛覆了當時人們的宇宙觀，同時使日心說成為了另一種更有說服力的理論。
  • 宇宙大爆炸可以休矣!「奇點」是怎樣的存在?我們該怎樣理解宇宙
    如果說在宇宙誕生學說中最有影響的，莫過於宇宙大爆炸理論了。1927年，來自比利時的天文學家和宇宙學家勒梅特首次提出了大爆炸理論。1929年，美國天文學家哈勃的宇宙膨脹理論似乎又給大爆炸理論增添了新的證據。於是，美國科學家伽莫夫在1947年正式提出「奇點大爆炸」學說。
  • 如果宇宙由奇點大爆炸而來,那麼奇點又是如何來的?
    在科學家的眼裡，宇宙才是人類終極探索目標，只有揭開了宇宙之謎，或許人類才能夠真正成為宇宙的神。宇宙的奧秘有很多，而最讓科學家感興趣的自然是宇宙的起源。對於宇宙的起源在科學家也有不同的看法，在20世紀的時候，宇宙的起源主要有兩個理論，一個是穩態理論，一個是大爆炸理論。
  • 大爆炸宇宙：奇點已經不屬於我們世界的東西了
    大爆炸宇宙論是早已經被科學界廣泛支持的標準宇宙模型，因為只有大爆炸宇宙學說才能夠解釋目前宇宙中的各種現象，根據大爆炸宇宙論測算出來的時間簡史因此宇宙大爆炸理論已經不是憑空想像出來的一種假設，而是有眾多科學觀測發現驗證的科學理論。除了這種宇宙學說，沒有任何一個宇宙理論能夠解釋這些想像。
  • 如果宇宙之初是一個奇點,那麼奇點之前是什麼?
    根據宇宙大爆炸理論，宇宙開始於奇點，奇點可以說是宇宙之初。因為時間、空間和物質都是奇點所生，因此奇點就是時間的開端，宇宙的起點。時間從奇點開始，就意味著奇點沒有之前，因為「之前」也是個時間概念。當然「奇點」也不是憑空來的，奇點雖沒有之前，但也有從何而來的問題。回答這個問題之前，我想講明白一道理。那就是如果我回答了奇點是從什麼東西而來的，或奇點「之前」是什麼，那必然會引來新的疑問：那這個「什麼東西」又從何而來？或它「之前」是什麼？諸如此類，無窮無盡。所以這個問題的常規回答是滿足不了此類疑問的。也從根本上解決不了問題。