宇宙|有人说宇宙是大爆炸而来的,那没爆炸之前是什么东西?
根据目前科学界的主流观点“大爆炸理论”的描述 , 我们所处的宇宙来自于一个体积极小、密度和温度都极高的奇点 。 在大约137亿年前 , 这个难以形容的奇点发生了无与伦比的爆炸 , 并在随后一系列的过程中渐渐形成了现在的宇宙 。
好吧 , 既然大多数科学家们都这样讲 , 那么我们也可以勉强接受这个看起来很离谱的理论 。 但令人困惑的是 , 关于宇宙的过去 , 大爆炸理论似乎只描述到奇点就停止了 , 而137亿年前的宇宙是什么样子 , 科学家却没有给出清晰的答案 。
宇宙没有爆炸之前是什么东西?不可能什么都没有谈爆炸吧?
在过去的日子里 , 科学家观测到宇宙正处于一个加速膨胀的状态 , 于是他们就将这个现象与现代物理学的相关理论相结合 , 试图通过时间回溯的方式来解释宇宙的起源 。 可以看到 , 这个时间回溯的过程 , 其实就是宇宙的体积不断缩小 , 以及温度和密度不断升高的过程 。
需要指出的是 , 在对宇宙进行时间回溯的时候 , 除了推测出在过去的某个时间点 , 宇宙缩小到什么程度以外 , 科学家还必须用相关的理论来解释宇宙在这个时间点的状态 , 否则的话这样的研究工作就没有什么意义了 。 现在我们来大致了解一下 , 目前这项研究工作进行到哪一步了 。
时间回溯到大爆炸后10^-32秒 , 可观测宇宙已经缩小到大概一粒米那么大 , 由于温度和密度都非常高 , 希格斯场无法发挥作用 , 因此所有的基本粒子都不具备质量 , 此时它们的运动速度均为光速 , 与此同时 , 电磁力和弱相互作用力也统一成了电弱力 。
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这个时间段被称为“电弱时代”(Electroweak Era) , 现有的物理学理论能够很好地解释在这一阶段的宇宙状态 , 并且还可以在大型强子对撞机中得到验证 。 而时间再往前回溯 , 物理学的相关理论就显得有点力不从心了 。
时间回溯到大爆炸后10^-35秒 , 此时宇宙的温度和密度进一步地提升 , 而强相互作用力也与电弱力结合在一起 。 这个时间段被称为“大一统时代”(Grand Unified Era) , 这就是现代物理学能够解释的极限了 , 值得注意的是 , 虽然目前的相关理论能够解释宇宙在这个时间段的状态 , 但是很多都仅限于理论层面 , 科学家无法通过实验来验证它们的正确性 。
时间回溯到大爆炸后10^-43秒(普朗克时间) , 此时宇宙的温度达到了10^32K(普朗克温度) , 根据理论推演 , 在这个时间点 , 宇宙中的四大基本力将全部结合起来 。 这个时间段被称为“普朗克时代”(Plank Era) , 然而很遗憾的是 , 目前并没有任何的理论能够解释此时宇宙所处这种状态 。
讲了这么多 , 只是想让大家明白一件事 , 即所谓的奇点并不是指位于空间的某一个点 , 而是指宇宙所处的一种状态 。 按理来讲 , 我们完全可以将宇宙回溯到更加遥远的过去 , 但是因为我们的物理学无法解释宇宙在这个时间段的状态 , 所以宇宙在“普朗克时代”最初的那个时间点所处的状态 , 就成了现代物理学无法解释的奇点 。
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简单地讲 , 就是从奇点开始 , 由于没有理论支持 , 再去回溯宇宙的过去就显得没有意义了 。 然而科学家们并未就此放弃 , 虽然没有理论支持 , 但是我们可以猜啊 , 对不对?关于137亿年前的宇宙是什么样子 , 科学家们也是脑洞大开 , 提出了很多猜想来试图解释宇宙大爆炸之前发生了什么 , 下面我们就挑几个严肃点的来给大家介绍一下 。
1、宇宙大爆炸之前是“无”
这个无趣的观点认为 , 在宇宙大爆炸之前 , 没有空间也没有时间 , 更没有物质 , 除了极度致密的能量以外 , 是什么都没有的“无” 。
2、振荡宇宙
该观点认为 , 当宇宙膨胀到一定和程度后 , 就会转为收缩的状态 , 并一直持续到整个宇宙收缩为一个体积极小的点 , 而当收缩达到极致的时候 , 宇宙又会再一次膨胀 , 如此无尽地循环 。
3、高维宇宙
根据M理论 , 我们所处的宇宙 , 可能是产生于高维宇宙膜的撕裂或者碰撞 。
4、时空之门
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根据平行宇宙理论 , 在无数个平行宇宙里 , 假如有一个平行宇宙中的某一个黑洞吞噬了足够的质量 , 它的核心就可能转变成高度致密的能量体 。 在这种情况下 , 这个黑洞会把时空极度扭曲 , 并最终打开时空之门 , 将其拥有的能量喷发到一个未知的区域 。 当能量释放完毕后 , 时空之门也就关闭了 , 而这个黑洞在这片区域留下的各种高能粒子 , 就慢慢演化成了现在的我们所处的宇宙 。
5、泡泡宇宙
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这个有趣的观点认为 , 我们所处的宇宙诞生于“元宇宙” , 这个“元宇宙”是一个永恒的存在 , 它就像一口正在熬胶的大锅一样 , 不断地生成各种“泡泡” , 每一个“泡泡”都可能成为一个宇宙 , 并且物理规则完全不一样 。 当一个“泡泡宇宙”膨胀到一定的程度后 , 它就会破裂 , 然后重新回到“元宇宙”里 。
6、永恒宇宙
这个观点厉害了 , 因为它直接否定了宇宙膨胀的现象 , 当然也就否定了奇点的存在了 。 该观点认为 , 宇宙本身就是一个永恒的存在 , 而我们观测到的星系红移 , 其实并不是因为宇宙膨胀所致 , 而是因为其他的一些某些未知机制造成的 , 比如说能量和质量的变化也可以造成红移现象的发生 。
【宇宙|有人说宇宙是大爆炸而来的,那没爆炸之前是什么东西?】不得不说 , 其实科学家们的脑洞也很大 , 为了解释宇宙大爆炸之前到底发生了什么 , 他们也是费尽了心思 。 虽然这些观点大多都缺乏理论的支持 , 但是他们也为我们提供了一些思路 , 无限的宇宙就意味着无限的可能 , 说不定这些观点中的某一个还真的就猜对了 。
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