宇宙起源于大爆炸,那麽大爆炸來自哪裏?

宇宙時空探索 2024-04-02 16:12:23

關于宇宙起源,或許是一個永遠沒有答案的終極之謎。現代主流科學理論認爲,宇宙起源于138億年前的大爆炸,一個體積無窮小,溫度密度無限高的奇點突然急劇膨脹,誕生了我們的宇宙。

如果說宇宙大爆炸理論一開始只是一個假想理論,甚至帶有戲谑的成分,但誰也沒有想到的是,大爆炸理論後來竟然發展成了一個主流科學理論,有了越來越多的證據來支撐,比如說宇宙超光速膨脹,宇宙微波背景輻射,宇宙元素豐度等。

不過,不管有多少證據,都很難避免大爆炸理論最致命的瑕疵:無法解釋大爆炸到底是如何發生的,或者說那個體積無窮小的奇點到底是怎麽來的。

其實,對于宇宙大爆炸瞬間或者之前的狀態,現有科學是無法诠釋的,也有點爲難科學家了。爲什麽這樣講呢?

因爲現有科學體系中存在有意義的最小時間單位,那就是普朗克時間,大約10的負44次方秒,非常短暫。任何小于普朗克時間的單位都沒有意義。

這意味著,對于我們有意義的事件只能是宇宙大爆炸發生一個普朗克時間之後的事件,一個普朗克時間之前的事件(甚至談不上事件)其實是沒有意義的。當然,“宇宙大爆炸之前”就更沒有意義了。

其實,從奇點的特點就能看出,它對于人類來講確實沒有意義。奇點體積無窮小,密度無限高,你能想象到如此存在方式嗎?

在我們的日常生活中,任何事物都是有大小的,說白了都是可以具體描述的,我們很難想象一個體積爲零的事物存在,但奇點就是這麽一個特殊的存在方式,超乎我們想象的抽象存在方式。

可以這麽通俗理解,奇點完全不屬于我們的世界,很可能屬于“超時空”或者“高維空間”,當然不能用我們四維時空的物理法則去描述了。

但是這樣“一刀切”地拒絕描述奇點本身以及宇宙大爆炸之前的狀態,會讓人感覺到很不舒服,有點強迫別人接受某種觀點的意思。

按照我們的固有思維方式,凡事有果必有因,也就是所謂的因果關系或者因果律,任何事物不可能無緣無故憑空出現,那麽奇點到底是如何出現的呢?

科學家們雖然無法解釋奇點,但不可能回避這樣的問題。而隨著量子力學的不斷發展,科學家們似乎看到了一絲光明來解釋宇宙誕生瞬間,以及誕生之前的狀態。

按照量子力學的诠釋,絕對的真空是不存在的,大自然會通過各種方式阻止絕對真空的出現。可以這麽通俗理解,假如存在絕對的真空,絕對的“一無所有”,這時候會發生什麽呢?

真空中會隨機衍生出虛粒子對,然後瞬間湮滅消失,這個過程非常短暫,但一直會上演。結果就是“真空不空”,隨機衍生出來的虛粒子對會打破絕對的真空,讓看似真空的環境出現點什麽東西。

其實這就是量子漲落或者量子起伏,也是量子力學不確定性的一種體現。具體能衍生出多大的能量是不確定的,不過時間和能量之間存在不確定性關系,只要時間足夠短,就能衍生出超級能量。

這就意味著,在某個極短的時間裏,可以漲落出無窮大的能量,實際上這就是奇點的由來。也就是說,我們的宇宙是一個極大的量子漲落産生的。當然這種極大的漲落發生的概率非常低,但是不管有多低,只要時間足夠長,一定會發生,而且最終必將發生。

同時,考慮到宇宙誕生之前根本沒有時間概念,意味著宇宙誕生之前的“一瞬間”(其實沒有一瞬間的概念,這裏只是通俗的說法,方便大家理解),就等于如今我們理解的“永久”!所以,極大的量子漲落注定是會發生的。

你可能會問:爲什麽會有量子漲落?

答案是:不知道,本來就是這樣的。

能提出“爲什麽會有量子漲落?”這個問題,其實已經傳達了這樣的信息:你在下意識地用經典世界的經驗去衡量量子世界!

實際上,量子世界完全不同于我們所在的經典世界,我們完全不能用經典世界的物理法則去衡量量子世界。量子力學如此詭異,如此神奇,完全打破了我們的日常生活經驗,但我們知道量子世界的那些詭異現象的確真實存在。

比如說,因果關系,在我們看來是固若金湯的金科玉律,但換一種思維方式,因果關系爲什麽一定要存在?

量子世界根本就不存在所謂的因果關系,結果會影響原因,甚至可以先于原因而發生。如果量子世界裏有智慧物種,他們可能完全不能接受經典世界裏的因果關系,認爲因果關系很詭異。

也就是說,如果我們想要了解量子力學,必須徹底打破我們在經典世界裏的所有固有思維模式,否則你永遠不可能認識量子力學。

但是打破經典世界裏的固有思維模式談何容易。這也是爲什麽物理學家大佬會有這樣的感歎:世界上沒有人真的理解量子力學,如果你認爲自己已經掌握了量子力學,恰恰證明你對量子力學一點也不了解。

完。

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宇宙時空探索

簡介:用通俗的語言诠釋科學