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在宇宙大爆炸138.17億年前:不存在時(shí)間、空間和萬(wàn)物萬(wàn)象!

 博科園 2020-05-02

在遙遠(yuǎn)的138.17億年前,宇宙萬(wàn)物從一次大爆炸中開(kāi)始誕生,這次大爆炸即我們常說(shuō)的宇宙大爆炸,這是時(shí)間、空間和萬(wàn)物的起點(diǎn)。但大家所熟悉的強(qiáng)烈爆炸能摧毀周圍一切,那宇宙大爆炸怎么可能是宇宙的開(kāi)始?假設(shè)在一個(gè)非常平坦和巨大的棋盤(pán)上,假裝你是一個(gè)非常平坦的棋子。有一天,你環(huán)顧四周,問(wèn)道:我是怎么來(lái)到這里的?棋盤(pán)是怎么到這來(lái)的?這一切是怎么開(kāi)始的?

你拿出望遠(yuǎn)鏡,開(kāi)始探索你的宇宙棋盤(pán)…。你發(fā)現(xiàn)了什么?你的宇宙,棋盤(pán),正變得越來(lái)越大,隨著時(shí)間的推移,甚至更大,會(huì)正在向你能看到的所有方向擴(kuò)張。據(jù)你所知,似乎沒(méi)有任何因素會(huì)導(dǎo)致這種擴(kuò)張(但這似乎就是棋盤(pán)的本質(zhì))。不過(guò),等一下,如果它在變大,而且一直在變大,那就意味著在過(guò)去,它肯定是越來(lái)越小了。在某個(gè)時(shí)候,很久很久以前,在最開(kāi)始的時(shí)候,它肯定是如此之小,以至于它是無(wú)限小的。

讓我們從當(dāng)時(shí)發(fā)生的事情向前看,在你的宇宙之初,棋盤(pán)是無(wú)限小的,然后不斷擴(kuò)大,變得越來(lái)越大,直到有一天你決定對(duì)你的象棋宇宙本質(zhì)進(jìn)行一些觀察。宇宙中所有的東西(組成你和其他一切的基本粒子)開(kāi)始時(shí)非常接近,然后隨著時(shí)間的推移分散得更遠(yuǎn)。而我們的宇宙就以這樣的方式運(yùn)行,當(dāng)天文學(xué)家對(duì)遙遠(yuǎn)的星系進(jìn)行觀測(cè)時(shí),我們看到它們都在分開(kāi)運(yùn)動(dòng)。我們的宇宙似乎一開(kāi)始很小,從那以后一直在膨脹。

事實(shí)上,科學(xué)家們現(xiàn)在知道,不僅宇宙在膨脹,而且它的膨脹速度也在增加。這種神秘的效應(yīng),是由一種物理學(xué)家稱之為暗能量的東西引起,盡管目前對(duì)暗能量知之甚少。天文學(xué)家還觀測(cè)到一種叫做宇宙微波背景輻射的東西,這是一種存在于整個(gè)太空中非常低水平的能量,從這些測(cè)量中知道,我們的宇宙已有138.17億年的歷史,比地球要老得多,大約是地球的三倍。如果天文學(xué)家一直追溯到開(kāi)始宇宙大爆炸:

許多人聽(tīng)到“大爆炸”這個(gè)詞,就會(huì)想到一場(chǎng)巨大的物質(zhì)爆炸,就像炸彈爆炸一樣。但是大爆炸并不是摧毀一切的爆炸。它是我們宇宙的開(kāi)始,是空間、時(shí)間和萬(wàn)物開(kāi)始。與其說(shuō)是爆炸,不如說(shuō)是一場(chǎng)非常迅速的膨脹,這一事件開(kāi)始了宇宙,然后宇宙變得越來(lái)越大。這種膨脹與爆炸不同,爆炸可能是由化學(xué)反應(yīng)或大撞擊等原因引起的。爆炸會(huì)導(dǎo)致能量從一個(gè)地方流向另一個(gè)地方,而且通常是大量的。

相反,在大爆炸期間,能量隨著空間的膨脹而移動(dòng),四處瘋狂移動(dòng),但由于空間隨著時(shí)間的推移而增長(zhǎng),因此隨著時(shí)間的推移,能量變得更加分散。回到棋盤(pán)宇宙,“大爆炸”就像是一切的開(kāi)始,棋盤(pán)會(huì)變大的開(kāi)始。重要的是要認(rèn)識(shí)到,“在”大爆炸“之前,沒(méi)有空間,也沒(méi)有時(shí)間?;氐狡灞P(pán)的類比上,你可以在游戲開(kāi)始后計(jì)算游戲時(shí)鐘上的時(shí)間,但是在開(kāi)始之前沒(méi)有游戲時(shí)間(時(shí)鐘沒(méi)有運(yùn)行)。而且,在游戲開(kāi)始之前,棋盤(pán)宇宙并不存在,也沒(méi)有棋盤(pán)空間。

在這種情況下,當(dāng)你說(shuō)“之前”時(shí),你必須小心,因?yàn)闀r(shí)間甚至在宇宙大爆炸之前都不存在。你還認(rèn)為宇宙不會(huì)“膨脹成”任何東西,因?yàn)閾?jù)我們所知,大爆炸是空間和時(shí)間的起點(diǎn),這很讓人迷惑,基本上只有極少數(shù)人能夠理解!天文學(xué)家不確定是什么導(dǎo)致了大爆炸,但我們只需觀察觀察,就會(huì)發(fā)現(xiàn)這就是宇宙是如何開(kāi)始的,但知道宇宙開(kāi)始時(shí)非常小,而且現(xiàn)在還在變大,這在138.17億年前就開(kāi)始了。

博科園|文:Michael Lam/The Conversation

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