這是基於一位網友提出的問題,引用如下:
宇宙大爆炸與原子裂變毫無瓜葛。宇宙大爆炸像不像原子核裂變呢?
兩個問題 1宇宙大爆炸由一奇點生萬物,是不是跟重原子裂變很像?設想一下一個由原子序數上萬乃至上億的原子組成的物質裂變是什麼樣子的,不要說不穩定,穩定了能爆炸麼 2黑洞不是洞,是一個星球。在它巨大的引力下被吸引過來的物質會與這個黑球緊緊貼在一起,密度變大,引力也也更大那如果引力足夠大被吸引來的物質的原子外層會不會被砸碎?原子核與黑洞本身的原子核形成了一個整體,變成了無數質子中子組成的原子序數極高的原子,一旦引力不足以維持這個超大原子了是不是就要發生裂變?等一下這是不是跟問題一連起來了
問題的說明更是瞎扯,沒有一點與科學常識沾邊。
什麼原子序數上萬乃至上億,什麼黑洞是一個星球,巨大引力吸引過來的物質與這個黑球緊緊貼在一起,密度變大云云,都不知道在說些什麼,沒有半點與科學常識沾邊。
黑洞已經被拍攝到,是一個被全球科學家認同的存在,理論也有很多,相關知識和資料網路上很多,稍微了解一下也不會說這種話。
宇宙大爆炸後38萬年才出現中性原子,在此之前,由於溫度密度太高,原子根本無法形成,連光子也無法脫耦,因此宇宙無法觀測。
宇宙大爆炸的初始溫度,也就是普朗克溫度為10^32度,也就是億億億億度,而原子裂變的溫度才幾百上千萬度,核聚變也是億度範疇,根本與大爆炸無法比擬。
宇宙大爆炸理論是基於宇宙膨脹得出的一個科學假設。科學假設與胡思亂想是完全不同性質的兩種猜想。
科學猜想是基於公認的數理邏輯和實驗資料,建立起來的模型;胡思亂想任意發揮是基於吃飯拉屎的日常生活恣意想象,毫無基本科學常識可言。
宇宙大爆炸最基本的依據就是宇宙膨脹,宇宙膨脹理論在上世紀二十年代就已經被證實,代表人物就是美國天文學家埃德溫·哈勃。
他在對宇宙長期觀測研究的基礎上,提出了宇宙紅移、哈勃定律,認為宇宙在不斷的膨脹著,遠方的星系一直在離我們遠去,這種離開的速率與距離成正比,各向同性且均勻膨脹。
上百年來,對於宇宙膨脹的觀測已經有很多,宇宙膨脹的速率有多種計算,人們從膨脹的速率,反推出了宇宙的過去,得出宇宙年齡約138.2億年的基本結論。
但這個138.2億年是現在普遍採用的一個數據,實際上,由於數十年來測得的哈勃常數並不統一,因此對於宇宙年齡並沒有一個精確的定論,一般認為在130多億年。
哈勃常數是計算宇宙年齡、可觀測宇宙範圍、宇宙膨脹速率的基本引數。哈勃常數有多種測量結果。
比較有代表性的有2006年馬歇爾太空飛行中心利用NASA錢德拉射線天文臺測定的,數值為77 (km/s)/Mpc,±約15%;
2009年NASA根據遙遠星系la超新星測定的,數值為74.2±3.6(km/s)/Mpc;
2013年歐洲航天局用普朗克衛星測定的,數值為67.80±0.77(km/s)/Mpc;
2019年德國科學家裡喲很引力透鏡測算的,數值為82.4(km/s)/Mpc。
這個是什麼意思呢?就是說以上測得的哈勃常數為67.8~82.4km/s之間。也就是在百萬秒差距(Mpc)的地方,每秒鐘天體離開我們的速度約67.8~82.4公里之間。
秒差距是宇宙天體距離尺度單位,一個秒差距約3.26光年,百萬秒差距就是326萬光年。
根據這個哈勃常數,我們去一個平均值,就是75.1公里/每秒。
如果要準確地計算出宇宙的年齡,需要使用Λ-冷暗物質(ΛCDM)模型,其表示式為:
將哈勃常數代入,可計算出宇宙年齡約130多億歲;
利用Λ-冷暗物質模型,還可以計算出可觀測宇宙大小,其表示式為:
根據計算,得出宇宙可觀測範圍半徑為465億光年。
現在我們用哈勃定律來計算一下宇宙膨脹速率。哈勃定律表示式為:Vf = Hc x D
式中,Vf為星系原理速率,單位:km(公里)/s(秒);Hc為哈勃常數,單位:km(公里)/s·Mpc(秒·秒差距);D為相對地球距離,單位:Mpc(百萬秒差距)
目前科學認為可觀測宇宙半徑為465億光年,約14281百萬秒差距。
代入:Vf=75.1x(46500000000/3260000)=75.1x13281=1072491km/s
也就是說在可觀測宇宙距離我們最遠處,星系離開我們的速度達到107萬千米/每秒,這樣就是光速的3.57倍。
既然現在宇宙一直在加速膨脹,這說明宇宙是從小到大發展過來的,我們如果回溯過去,就是一個不斷縮小的過程。
這樣在過去的某一天,也就是130多億年前的某一天某一刻,宇宙所有的星系都是擠在一起的,是從一個無限小的點開始的。
這個點就是奇點。現代科學認為,奇點不是我們世界的東西,是一個超時空的東西,有人認為是零維事物。
奇點的表述為:體積無限小,密度無限大,溫度無限高,曲率無限大。
何謂體積無限小?就是比我們所知的任何物質都小,比我們可能認知但目前不可知的普朗克尺度都要小。
我們目前已知最小的物質是什麼?原子的直徑約10^-10m,也就是0.1奈米;電子直徑約10^15m,也就是0.0000001奈米;中微子、光子直徑目前無法得知,有人認為是普朗克尺度。
普朗克尺度為1.6x10^-35m,這被認為是人類認識的極限,小於這個尺度就沒有意義了。
而且人類可能認知的最小時間單位也是普朗克時間,即10^-43秒,再往前,也沒有意義。
而宇宙大爆炸發生在普朗克時間之前,存在比普朗克尺度更小的奇點,因此人類無法追溯到大爆炸真正的起始時刻。
人類現有的所有理論一超過普朗克時間和尺度就無效了,因為那已經不是我們三維空間的事物了。
如果了解了這些,還會認為宇宙大爆炸是原子裂變嗎?
現在大爆炸宇宙論已經成為共識度最高的標準宇宙模型,而且得到了越來越多的證據支撐。
宇宙膨脹當然是最有力的支援;
另外還有廣泛存在於宇宙的微波背景輻射,被認為是130多億年前大爆炸留下的餘暉;
宇宙元素丰度和星系恆星演化、執行規律都與模型預期相吻合。
量子力學的發展,為解釋宇宙大爆炸提供了更有利的理論支撐。
量子力學認為,奇點很可能是真空零點能中誕生。
宇宙誕生前,宇宙沒有時空,但在真空中充滿著能量,這些能量億海森堡不確定性量子漲落的形式出現,這些虛粒子以正負粒子對不斷的出現又湮滅,但某種不平衡導致了爆炸開始,宇宙從此出現了。
時空隨著大爆炸而產生。
但量子力學最終能不能真正的探究時空出現前的宇宙,現在也還是個未知數。