要回答這個問題,我們首先來了解一下宇宙大爆炸理論。
現今普遍公認的宇宙起源論,就是宇宙大爆炸。即宇宙起源於一個能量無限高、熱量無窮大的奇點,這個緊緻細密的點,突然之間引發了爆炸,引發能量轉換為物質的過程,逐漸形成了現今可觀測到的萬物世界。宇宙大爆炸較為巧妙地解釋了,宇宙是如何誕生的。據理論推算,大爆炸發生在138億年前,發生大爆炸的那一刻,誕生在極端環境下的高溫高能粒子對外放射出紅外波,隨著時間推移和空間膨脹,創世之初的紅外波能量逐漸耗散,波長被拉長而形成微波。這種微波類似於回黑洞輻射,溫度僅比絕對零度高出3個開爾文。在使用天文射電望遠鏡進行觀測時,可以發現一種無處不在的噪聲,這就是創世之初遺留下的微波輻射。科學家利用人造微波探測衛星,繪製出了上帝的創世指紋,宇宙微波背景輻射分佈圖:
宇宙微波背景的發現,為宇宙大爆炸理論提供了有力的證據。但是大爆炸理論構建的是一個彎曲的宇宙,能量在這個空間中分佈並不均勻,與實際觀測結果不相符,無法解釋能量均勻分佈與空間平直性等實際觀測結果。在這樣的疑問下,催生了宇宙暴漲論的產生。
宇宙暴漲理論是宇宙大爆炸理論的組成部分,對大爆炸理論進行了合理的補充。按照宇宙暴漲理論,從奇點爆炸後開始計時,在10^(-23)秒的短暫時間內,宇宙膨脹了10^26倍,相當於原子核的直徑,即10^(-15)米,經過暴漲以後,瞬間達到10^11米,這個數量級相當於地球到太陽的距離。再舉一個形象的例子,當你閉上眼睛,然後再睜開,就在這短暫的時間內,你的眼球經過暴漲,便形成了整合銀河系的尺寸。
暴漲宇宙為近乎於0的宇宙空間曲率提供了合理解釋,假設原本宇宙就有曲率,也會被如此快速地暴漲所抹平。就像平面上有個小洞,在極短的時間內,讓平面增長兆億倍,這個小洞也會被拉直變平。按照暴漲理論的計算,宇宙在奇點處爆炸膨脹,無限高的能量還來不及非均勻化,便在極短的時間內,隨膨脹散佈在相對很大的空間中,這與現今觀察到的宇宙空間能量是均勻分佈,是吻合的。
再次回到問題,大爆炸理論和相對論是否矛盾。其實用暴漲理論就可以做出解答,這兩種理論並不衝突。必須承認的是,暴漲的速度遠遠超過光速,相對於暴漲來說,一眨眼便能形成1千萬光年的銀河系,而光在這短短的時間內,連原子核直徑這樣的距離都跑不了。仔細理解相對論對光速限制的表述:任何物體相對於其他物體(或某個參照系)的運動速度都不能超過光速,我們不難發現,對於物體光速的限制是對應於某個參照物(參照系)來說的,可對於整個宇宙空間來講,沒有與之對應的參照物體,因為宇宙就是萬有,再也找不出一個與之相對的物體,來描述它的運動速度,除非找出另外一個宇宙。愛因斯坦的廣義相對論,並沒有限定宇宙本身能跑多快,因此暴漲理論關於宇宙超光速膨脹的描述,與相對論並不矛盾。
要回答這個問題,我們首先來了解一下宇宙大爆炸理論。
現今普遍公認的宇宙起源論,就是宇宙大爆炸。即宇宙起源於一個能量無限高、熱量無窮大的奇點,這個緊緻細密的點,突然之間引發了爆炸,引發能量轉換為物質的過程,逐漸形成了現今可觀測到的萬物世界。宇宙大爆炸較為巧妙地解釋了,宇宙是如何誕生的。據理論推算,大爆炸發生在138億年前,發生大爆炸的那一刻,誕生在極端環境下的高溫高能粒子對外放射出紅外波,隨著時間推移和空間膨脹,創世之初的紅外波能量逐漸耗散,波長被拉長而形成微波。這種微波類似於回黑洞輻射,溫度僅比絕對零度高出3個開爾文。在使用天文射電望遠鏡進行觀測時,可以發現一種無處不在的噪聲,這就是創世之初遺留下的微波輻射。科學家利用人造微波探測衛星,繪製出了上帝的創世指紋,宇宙微波背景輻射分佈圖:
宇宙微波背景的發現,為宇宙大爆炸理論提供了有力的證據。但是大爆炸理論構建的是一個彎曲的宇宙,能量在這個空間中分佈並不均勻,與實際觀測結果不相符,無法解釋能量均勻分佈與空間平直性等實際觀測結果。在這樣的疑問下,催生了宇宙暴漲論的產生。
宇宙暴漲理論是宇宙大爆炸理論的組成部分,對大爆炸理論進行了合理的補充。按照宇宙暴漲理論,從奇點爆炸後開始計時,在10^(-23)秒的短暫時間內,宇宙膨脹了10^26倍,相當於原子核的直徑,即10^(-15)米,經過暴漲以後,瞬間達到10^11米,這個數量級相當於地球到太陽的距離。再舉一個形象的例子,當你閉上眼睛,然後再睜開,就在這短暫的時間內,你的眼球經過暴漲,便形成了整合銀河系的尺寸。
暴漲宇宙為近乎於0的宇宙空間曲率提供了合理解釋,假設原本宇宙就有曲率,也會被如此快速地暴漲所抹平。就像平面上有個小洞,在極短的時間內,讓平面增長兆億倍,這個小洞也會被拉直變平。按照暴漲理論的計算,宇宙在奇點處爆炸膨脹,無限高的能量還來不及非均勻化,便在極短的時間內,隨膨脹散佈在相對很大的空間中,這與現今觀察到的宇宙空間能量是均勻分佈,是吻合的。
再次回到問題,大爆炸理論和相對論是否矛盾。其實用暴漲理論就可以做出解答,這兩種理論並不衝突。必須承認的是,暴漲的速度遠遠超過光速,相對於暴漲來說,一眨眼便能形成1千萬光年的銀河系,而光在這短短的時間內,連原子核直徑這樣的距離都跑不了。仔細理解相對論對光速限制的表述:任何物體相對於其他物體(或某個參照系)的運動速度都不能超過光速,我們不難發現,對於物體光速的限制是對應於某個參照物(參照系)來說的,可對於整個宇宙空間來講,沒有與之對應的參照物體,因為宇宙就是萬有,再也找不出一個與之相對的物體,來描述它的運動速度,除非找出另外一個宇宙。愛因斯坦的廣義相對論,並沒有限定宇宙本身能跑多快,因此暴漲理論關於宇宙超光速膨脹的描述,與相對論並不矛盾。