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宇宙是怎樣的存在?

 科學(xué)大妙想 2023-09-24 發(fā)布于江蘇

天高地迥,覺(jué)宇宙之無(wú)窮,我們生活在宇宙中,地球只是宇宙“滄海一粟”,人類(lèi)文明從誕生到現(xiàn)在,或許文明的目的就是為了找到宇宙的答案。

宇宙因何誕生?宇宙何時(shí)誕生?宇宙誕生之前是什么樣子的?宇宙之外是什么?

為了回答這些問(wèn)題,科學(xué)家通過(guò)巨型眼睛(望遠(yuǎn)鏡)看向宇宙深處,希望找到蛛絲馬跡,一代又一代科學(xué)家的努力,終于搞清楚了宇宙因何誕生?宇宙何時(shí)誕生這兩個(gè)問(wèn)題。

1927年比利時(shí)天文學(xué)家勒梅特提出了“宇宙大爆炸”假說(shuō),他認(rèn)為宇宙在膨脹,關(guān)于這些觀(guān)點(diǎn)的文章以法語(yǔ)發(fā)表在比利時(shí)的《世界報(bào)》上,因此當(dāng)時(shí)沒(méi)多少人注意到。

1929年,美國(guó)天文學(xué)家哈勃推導(dǎo)出星系都在互相遠(yuǎn)離,提出星系的紅移量與星系間的距離成正比的哈勃定律,哈勃很可能是受到了勒梅特的啟發(fā)。

理論的誕生都不是突然出現(xiàn)的,在這些理論的基礎(chǔ)上構(gòu)建了宇宙的框架,有了這些基本認(rèn)識(shí),在后來(lái)的觀(guān)測(cè)上也就有了出發(fā)點(diǎn)與理論依據(jù)。

20世紀(jì)40年代,物理學(xué)家伽莫夫等人提出了“宇宙大爆炸”的理論雛形,他們認(rèn)為宇宙的極早期應(yīng)該是一種極熱的狀態(tài),這樣才能形成穩(wěn)定的核結(jié)構(gòu),才能塑造出如今的輕元素豐度,不然的話(huà),宇宙中這么多的輕元素是哪里來(lái)的呢?

通過(guò)大爆炸理論的計(jì)算,算出理論預(yù)測(cè)的輕元素豐度,然后通過(guò)觀(guān)測(cè)來(lái)驗(yàn)證,后來(lái)通過(guò)觀(guān)測(cè),確實(shí)現(xiàn)實(shí)如同預(yù)測(cè)的那樣。當(dāng)初,伽莫夫等人還預(yù)測(cè)出了宇宙微波背景輻射的存在,后來(lái)也驗(yàn)證了。這成為了宇宙大爆炸理論強(qiáng)有力的證據(jù)。

宇宙大爆炸理論認(rèn)為,宇宙起源于一個(gè)尺度極小溫度極高的狀態(tài),那這個(gè)狀態(tài)之前呢?

宇宙之前是什么情形,這個(gè)問(wèn)題很玄乎,因?yàn)楝F(xiàn)有的科學(xué)理論都是建立在宇宙之后基礎(chǔ)上的。當(dāng)量子力學(xué)理論成熟起來(lái)后,關(guān)于宇宙起源甚至之前有了答案。

宇宙是可以憑空出現(xiàn)的

宇宙可以通過(guò)量子機(jī)制突然出現(xiàn)于虛無(wú)之中,虛無(wú)是什么概念,無(wú)時(shí)間無(wú)空間更無(wú)任何物質(zhì),無(wú)中生有。

這樣的觀(guān)點(diǎn)肯定使得很多普通人無(wú)法理解,物質(zhì)為何能夠憑空出現(xiàn),這難道不違反能量守恒定律嗎?

能量守恒定律并不能適用于所有,就像牛頓創(chuàng)立的經(jīng)典力學(xué)并不能適用于微觀(guān)世界,愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論并不能適用于奇點(diǎn)一樣,現(xiàn)有的科學(xué)理論一定是具有局限性的,隨著科學(xué)的發(fā)展,一磚一瓦的補(bǔ)全。

如果是憑空出現(xiàn),憑“空”,這個(gè)空是怎樣的?理論認(rèn)為,這個(gè)“空”是充滿(mǎn)了量子漲落的“沸騰”的真空,這個(gè)真空充滿(mǎn)了無(wú)法形容的能量,我們?nèi)缃竦挠钪嫠械奈镔|(zhì),起源于一次量子漲落。

還是會(huì)追問(wèn),量子漲落機(jī)理是怎樣的?是誰(shuí)創(chuàng)造了這樣的機(jī)理?

這是一個(gè)無(wú)底洞問(wèn)題,但可以相信的是,終有一天會(huì)知道的,不斷地解決問(wèn)題,同時(shí)又出現(xiàn)新的問(wèn)題,似乎,對(duì)于起源這個(gè)問(wèn)題,將一直遇到問(wèn)題,無(wú)法解答,就像套娃一樣,比如說(shuō),A創(chuàng)造了本源,那是誰(shuí)創(chuàng)造了A,無(wú)窮無(wú)盡的。

宇宙的迷人也正是因?yàn)榇?/span>

宇宙是怎樣的存在呢?

關(guān)于它,或許當(dāng)人類(lèi)完成所謂的“大統(tǒng)一理論”時(shí),才有可能整的明白。

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