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  • 1 # 夏日消消氣

    一種新觀點認為,宇宙大爆炸不是一切的開始,而是一個轉變的時刻。

    大爆炸的神秘面紗

    人們常常把宇宙大爆炸與美國天文學家愛德文·哈勃聯絡起來,但它的起源可以追溯到比利時神父、天文學家喬治·勒梅特。20世紀20年代末,勒梅特曾觀察到宇宙在膨脹,他推測宇宙在很久之前是一個“原始原子”,它逐漸膨脹,最終變為我們今天看到的一切。

    這個“原始原子”是什麼?它從哪裡來?霍金曾說過,問大爆炸之前發生了什麼就像問北極的北部是什麼。他認為,既然時間本身就在那一時刻被創造出來,再問之前發生了什麼就毫無意義了。這並沒有阻止其他物理學家試圖回答這樣的問題。勒梅特自己就曾提出過“鳳凰宇宙理論”,認為宇宙像鳳凰一樣,能涅槃重生。他認為,宇宙的膨脹會放緩,然後逆轉,最終坍縮成一個新的原始原子,然後再一次發生大爆炸,宇宙又一次重生

    本世紀初,一些物理學家還提出了所謂的“火宇宙理論”,認為我們所在的宇宙其實是一個有著更高維度的、極其宏大的宇宙的一小部分。大爆炸是這個高維宇宙的兩個部分發生碰撞產生的,碰撞後形成了我們所在的三維空間。

    其他一些提議更加瘋狂,比如一種根據暴脹理論給出的推測。暴脹指的是宇宙早期急速膨脹的過程,它由能量隨機波動引起,但這種波動隨時隨地都可能發生。這不僅意味著我們宇宙的某個地方會在某一天突然暴脹為一個新的宇宙,而且還表明我們的宇宙可能是從某個古老的宇宙中暴脹出來的。

    無論是鳳凰宇宙理論、火宇宙理論,還是暴脹理論,它們都試圖揭開大爆炸的神秘面紗。然而,它們都無法準確地描述大爆炸的關鍵時刻究竟發生了什麼。

    大爆炸那一時刻

    大爆炸源自我們最好的引力理論——廣義相對論。廣義相對論認為,恆星和行星能扭曲自己周圍的時空,這種扭曲產生了引力。我們從天文觀測中知道,時空在膨脹,根據廣義相對論,這意味時空在過去某個時刻必須是一個體積無窮小的、密度無窮大的點,被稱為奇點。但當時空變得越來越小時,量子力學相關的效應必須考慮進去。然而,廣義相對論與量子力學理論很難融合,這給研究大爆炸那一時刻帶來了極大的困難。

    在過去的幾十年裡,物理學家一直在嘗試把這兩個理論融合成一種量子引力理論,並取得了許多進展。例如,一種途徑是把時空看成非連續的,認為它是由一個個“時空原子”構成的。

    另一些物理學家一直在嘗試繞開這個困難,去研究大爆炸那一時刻,他們首先想到的是水。

    如果時空是流體

    想象一下把一桶水澆在你的頭上。水是由許多受到量子力學支配的分子構成的,但是你不需要知道細節就知道你的頭髮會被淋溼。你甚至可以用流體力學精確地計算出水是如何流動的,而流體力學早在量子理論提出之前就存在了。如果流體力學允許我們精確地描述流體,而不去糾纏分子的細節,那麼也許有一種辦法能精確地描述時空,而不需要知道涉及到“時空原子”的細節。

    這種類比並不僅僅是表面上的。在過去幾年裡,物理學家利用流體制造了一些模型,發現它們與時空本身十分相似(參見拓展閱讀)。一些物理學家認為,時空不只像一種流體,它其實就是一種流體。

    如果真是如此的話,時空也許會有多種狀態,能發生類似的相變。我們知道,水有三個常見狀態,分別是冰、液態水和水蒸氣。它們都是由水分子組成的,但是這些分子之間的相互作用是不同的。在水蒸氣中,分子四處飄蕩,彼此間的作用力很弱。然而,如果它們撞上窗戶上冰冷的玻璃,它們就開始擠在一起,由氣體凝結成液體。

    物理學家認為,正常的時空類似液態水一樣,它有著時間和幾何結構。如果時空變為類似水蒸氣的話,“時空原子”仍會存在,但時空此時是一種沒有時間和幾何結構的異域世界。

    物理學家對這種理論不斷完善,取得了不錯的研究成果。一個推論是,宇宙開始時發生的大事件不是一場大爆炸,而是一次急速的相變,從類似水蒸氣的狀態凝結成類似液態水的狀態。這意味著宇宙根本沒有一個明確的開端,我們所認為的大爆炸只是一個凝結的瞬間(見圖示“流體時空”)。這個瞬間可以被稱為“大凝結”,如果讓時間倒流的話,那麼這個瞬間則是“大沸騰”。

    那麼,在大凝結另一邊的時空是怎樣的?

    在那個時空中,我們所熟悉的時間和空間概念將不復存在,沒有所謂的“上下前後左右”以及“過去、現在和未來”,所以我們很難用語言來形容它們。這類似水中的魚試圖想象水蒸氣一樣困難。

    “大凝結”理論受到了許多其他物理學家的歡迎,但是目前沒有任何證據能證明它是正確的。物理學家正在嘗試用它來推匯出一個可被驗證的推論,來檢驗理論本身的正確性。他們首先要做的,則是想辦法用數學描述那個類似水蒸氣的時空。這項工作無疑是極為困難的,但這些物理學家準備接受這一挑戰,用他們的話講,那就是“努力做一條躍出水面的魚”。

    拓展閱讀

    用流體模擬時空的實驗

    越來越多的實驗表明,時空和流體之間存在很強的相似性。例如在2001年,來自美國的物理學家研究了一種特殊的流體,叫做玻色-愛因斯坦凝聚態。這種流體是由一堆處於超冷環境下的原子組成,這些原子就像士兵一樣,能整齊劃一地活動,使它們看起來如同一個單一的原子。物理學家透過調整磁場限制這種流體,使其短暫膨脹,然後爆炸。爆炸產生的粒子對噴流,類似於大爆炸後物質的產生。

    在2016年,來自以色列的物理學家使用了類似的手法,用玻色-愛因斯坦凝聚態模擬出了一個黑洞。黑洞是一種任何物質包括光線都無法從中逃離的天體,類似於水面上的漩渦。這個模擬是為了檢測關於黑洞最著名的預測之一:黑洞會產生輻射,即霍金輻射。果然,物理學家觀察到了這個模擬黑洞也會產生類似霍金輻射的東西。

  • 2 # 霜葉9975

    怎麼說無非是一種物體形態變換,物質不滅定律,最大的形態變換無非是一個園形跑道迴圈從虛泡回到堅實。浮硬,質能,01。物質始終是物質,物質再小再奇反過來宇宙再大都是那麼一堆的物質把戲表演。問題是物質又是那裡來的沒有熱衷討論,老停留在奇無限小,宇無限大的夾窄思維。對嗎?老師們,走出教室放開視野吧。

  • 3 # KongZWang

    就宇宙大爆炸議題,我們怎麼認識到那麼遠時間的事情,那時人還沒有存在,同時人的認識能力也沒有存在,自從有了人,人經歷漫長的過程才創造了文字,現代人認識事物,首先對具體的,現實存在的事物的認識,在世的人很少超過100歲,我們對100年前事物的瞭解多來自前人留下的文字記錄,以及在自然界中留下不會腐爛的化石等,我們知道在現實宇宙中有人,動物,植物,空氣,海洋,陸地,地球,月亮,星星等,在有文字記載的歷史,公元日曆2019年,月亮繞著地球轉是穩定的,地球繞太陽轉也是穩定的,也就是說我們生存空間裡的日,月,年都是穩定的。由於科學的發展對天文望遠鏡觀測遙遠,認為越來越遠的星星變得越少,科學家捨棄穩定的地球,月亮,太陽的穩定關係,只抽取遙遠的星球關係,作假設基礎,創造出宇宙大爆炸理論,這是科學文化產品。

  • 4 # 大刀吧主的水彩小鋪

    正確,起碼我欣賞你這種思維,這種創造性,這種既合理,在合理性之上的推測。

    其實我一直認為大爆炸這個名詞取法,嚴重誤導了物理學界,應該說成大爆發可能更符合實際情況,當然也是推測了。

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