宇宙中的能量守恆,這點確實沒錯。但能量守恆與宇宙大爆炸並不矛盾。
為何這樣講?
首先我們需要明白一點,人類目前的認識範圍,科學家們發現的所有大自然法則,都是建立在宇宙大爆炸發生之後,準確地說是宇宙大爆炸發生一個普朗克時間(大約是10^-43秒)之後。
何為普朗克時間?
通俗來講,普朗克時間就是有意義的最小時間單位,也可以說是人類認知的最短時間。小於普朗克時間的單位都沒有意義。
也就是說普朗克時間之前(宇宙大爆炸發生10^-43秒之前)的世界對於我們來講是沒有意義的!
能量守恆定律當然也是建立在宇宙大爆炸發生一個 普朗克時間之後的世界,所以能量守恆與宇宙大爆炸並不矛盾,甚至可以說兩者沒有什麼直接關係,兩種不同的認知維度。
宇宙大爆炸,並不是真的“爆炸”,而是奇點的突然急劇膨脹。
宇宙奇點被科學家認為是零點,也就是從零開始。不管普朗克時間有多小(確實很小),總是大於零的。所以我們無法用現有知識去探索奇點到底是是一個什麼樣的存在方式。
面對奇點,人類目前發現的所有大自然法則都失效,我們對奇點無能為力。
雖然如此,科學家還會盡量去嘗試理解奇點,而量子力學似乎讓我們看到了來自奇點的一絲光明。
我們可以藉助黑洞瞭解奇點,因為黑洞的中心就是一個奇點,雖然科學家並不確定黑洞中心的奇點與宇宙大爆炸的奇點一定相同,但起碼可以先嚐試理解黑洞奇點。
黑洞的演化過程是這樣的。由於黑洞能極度壓縮時空,產生無限曲率,物質在無限曲率作用下坍縮到奇點,而時空在奇點完全消失,我們的認知也到此結束。
科學家們認為,物質在向奇點坍縮過程中,是一種量子過程,有可能膨脹到另一個維度了,這個維度已經不是我們能夠理解的了。
那裡只會留下量子泡沫,隨時可能發生任何可能性的量子泡沫。
宇宙的奇點就像是以上過程的反彈,能量從另一個維度膨脹到我們的宇宙,可以認為“來自超時空的量子泡沫”爆發,我們的世界便出現了。
這種現象與能量守恆並不矛盾。說到底還是兩個不同維度時空的能量轉換,還是保持平衡。
下面有必要重點說說量子泡沫。
量子泡沫,又叫量子起伏,或者真空零點能,三者概念差不多。量子泡沫是1955年美國物理學家惠勒提出來的,所以也叫“惠勒泡沫”。
量子泡沫是什麼意思呢?
絕對的真空是不存在的,因為在絕對的真空(假設存在)中,虛粒子對透過“賒借能量”會隨機衍生出來然後瞬間消失,然後把能量歸還給“真空”,只要歸還的速度足夠快,大自然毫不在乎,一切都可以發生。
虛粒子對的不斷衍生消失就是量子泡沫。可以想象一下,真空絕對不空,甚至恰恰相反,真空非常活躍,就像沸騰的海洋。
虛粒子對短暫出現,然後迅速湮滅,這種現象無數次地發生在真空中,在這無數次中,偶爾會出現沒有湮滅的虛粒子,儘管機率非常低,但按照量子力學詮釋,即使機率再低,在無數次之後也總會發生的。
奇點,就這樣出現了!
當然,以上也只是基於目前科學理論的一種猜測,奇點究竟是一個什麼狀態,還需要科學進一步研究。
最後還要說一點,有一種哲學思想是這樣的:不管什麼問題,一旦追問到底,總會走進死衚衕。
比如說上面的解釋,即使一切都是正確的,還會有問題:虛粒子對為什麼會衍生出來?又為什麼會瞬間消失?
科學並不是萬能的,也是永遠沒有盡頭的,但總是不斷地幫助我們揭開一個又一個奧秘!
或許宇宙的真正起源永遠是個謎,但這並不妨礙科學家用科學的力量去追尋宇宙的終極奧秘!