宇宙因奇点爆炸诞生
关于宇宙的诞生,众说纷纭,其中最广为人知的就是“宇宙大爆炸说”。我们可以想象一下,在一片混沌之中有一个中心点,它有着无限大的密度,与无限大的时空曲率,温度很高,极度密集,甚至无法用现代物理学的理论来描述,是神秘莫测的“万物之母”。然后,这个“点”发生了一次巨大的爆炸,把它里面所有的物质和能量都释放了出来,宇宙就此开始了演化。
而这个宇宙爆炸的“原点”,则被叫作“奇点”。
然而,假如宇宙是从奇点中产生的,那奇点又是从哪里凭空冒出来的?奇点是什么?宇宙的一切内容物,在诞生之前都被包含在奇点里,被压缩为一个点。
随着时间推移,宇宙不断膨胀扩大,其中物质和能量不断地分散和冷却。
在宇宙早期,宇宙中物质和能量非常密集,温度非常高,甚至无法存在原子。
随着宇宙的不断膨胀,物质和能量的密度逐渐降低,温度也逐渐降低,原子开始形成,星系和星云也开始形成。
如果这里不能理解这是怎样一个过程,我们可以想象人类是由一个细胞不断分裂,然后细胞数量增多,细胞进而形成了器官,最终形成为人类胚胎。
奇点在诞生之初就包含了一切,它不会由1进化为2,再由2进化为4,由4进化为16等等,它是由1分裂为1/2,由1/2分裂为1/4,1/4分裂为1/8,如此循环,宇宙更像是由奇点分裂而来。
那么,奇点是否真的存在?答案或许是肯定的。
爱因斯坦在广义相对论中,描述引力是由物质和能量所引起的时空的弯曲,提出了黑洞的存在。
黑洞是一种密度和引力场非常强大的天体,它的引力场强度是如此之大,甚至连光都无法逃脱。
在黑洞中心的位置,引力场的强度无限大,物质的密度也趋于无限,这个点也被称为“奇点”。
比较有趣的是,爱因斯坦曾提出黑洞内部的奇点是传送门,经过这个奇点就能穿越到其他宇宙,这给当时的很多人带来了无限的遐想。
在奇点诞生宇宙的理论上,又有科学家进行了拓展猜想,宇宙既然会由一个点爆炸膨胀,难道不会重新收缩为一个点吗,这就是关于宇宙起源的另一个假说振荡宇宙理论。
振荡宇宙理论认为,宇宙会在大爆炸后开始膨胀,并逐渐冷却,当宇宙膨胀到一定程度后,引力将开始占据主导地位,使得宇宙开始收缩。
当宇宙收缩到一定程度时,引力变得异常强大,使得宇宙中的物质都被压缩到极致,形成一个高密度的物质球,可以理解为新的“奇点”。
这个物质球会在一个巨大的爆炸中释放出它的能量,形成新的宇宙,从而开始一个新的周期。
也就是说,如果将两个理论结合在一起,那么奇点很有可能是上一个宇宙冷却、收缩后形成的。
但是,振荡宇宙理论是由物理学家理查德·托尔曼在1960年提出,随后有很多的科学家开始研究,试图证实这个假说,结果随着研究的不断推进,实验结果好像朝着反方向靠近,原因就是科学家发现了一条宇宙规律。
宇宙在不断的膨胀,并且这个膨胀速度也在加速,这个现象的发现是基于观测到超新星爆炸的光度曲线不符合预期的膨胀速度-距离关系的规律,而被科学家们证实。
这属实打了查德·托尔曼的脸——宇宙膨胀的速度本来被认为是逐渐减慢的,因为引力会在各种天体之间产生吸引力,导致宇宙膨胀速度变慢。
但是,观测到超新星的光度曲线却表明,宇宙的膨胀速度不仅没有减缓,反而在某个时间点后加速了。
支持振荡宇宙理论的科学家自此开始减少。
其他宇宙生成理论于是,科学家们又开始思考新的假说。
其中量子物理学家休·爱略特和布赖恩·格林想到:一只火鸡一辈子可以孵化上百个蛋,那一个奇点难道只能诞生一个宇宙吗?思考到这一点,他俩他俩认为宇宙不仅仅只有一个,而是存在着许多不同的宇宙,每个宇宙都有不同的物理特征和初始条件。
从此,两人开始研究多宇宙理论。
多宇宙理论的核心思想是宇宙不仅仅是一个孤立的体系,而是一个更大的整体,被称为“多宇宙”或“宇宙演化树”。
每个宇宙都有不同的初始条件和物理常数,导致它们的演化轨迹不同。
因此,我们所处的宇宙只是多个宇宙中的一个,而且有可能有许多其他宇宙与我们的宇宙相互交错。
多宇宙理论还有一种流行的形式,即“平行宇宙”理论。
它认为存在着无数个与我们宇宙平行存在的宇宙,每个宇宙都有独特的物理法则和事件发展历史。
在这些宇宙中,可能会出现与我们宇宙完全不同的生命形式、文化和技术,甚至可能存在类似神话传说中的超自然现象。
讲了这么多宇宙诞生的假说,那有没有一种可能,宇宙就从来没诞生过?这就是英国天文学家弗雷德·霍伊尔提出的宇宙稳态理论。
他认为宇宙是无限且稳定的,并且不存在宇宙的起始和终结,宇宙中物质不断产生和消失,但总量保持不变,恒星的形成和死亡是一个稳定的过程,随着新恒星的形成,宇宙中新物质不断产生,从而使宇宙保持恒定状态。
随着科学研究推进,人们越来越感觉到科学局限性,宇宙真实存在,科学虽然可以揭示自然世界的很多规律和现象,但是对于宇宙的最终意义和存在的本质等问题,科学是无法回答,所以奇点这个问题,你想从科学的角度去解释,那你终将一无所获。
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