韦德体育注册 138亿年前的宇宙大爆炸,为何能爆炸出如此多的物质?

宇宙时空探索 2周前 (12-10) 阅读数 33 #科技

众所周知,自哈勃在上世纪20年代末提出宇宙大爆炸理论以来,这个理论得到了愈发广泛的认可和众多科学证据的支持。

如今,这一理论已成为探讨宇宙起源的主导观点。当然,还有其他关于宇宙起源的学说,但这里我们暂且不予讨论。

哈勃通过天文观测发现,随着时间的流逝,星系相互间的距离正在不断扩大,这引发了一个反向的疑问:在遥远的过去,是否存在一个时间点,那时的宇宙天体距离彼此更近,甚至接近于一个无限小的点?

后续的一系列观测结果验证了哈勃的这一猜想,甚至连爱因斯坦也对自己的引力场方程感到遗憾,他曾在方程中加入了宇宙常数项以符合他的静态宇宙观点。

按照普遍接受的理论,大约在138.2亿年之前,宇宙是一个体积极小、密度极大的奇点。这个奇点的爆炸产生了宇宙中的所有物质。最初,这些物质主要由轻元素构成,在引力作用下逐渐形成天体。恒星内部的核聚变和超新星爆发产生了更重的元素,这些元素随着超新星爆发散布到宇宙各处,并在引力作用下形成行星。因此,地球上的重元素,比如人体血液中的铁离子和骨骼中的钙元素,都可以追溯到远古时期的超新星爆发。

然而,继续深入探讨,为何奇点会爆炸?奇点中的物质又源自何处?

这类问题已经超出了物理学的研究范畴,现代物理学也无法给出确切答案。因为现有的物理学理论基本上是基于大爆炸之后的自然法则建立起来的,这些法则并不适用于解释大爆炸之前的情形。

至于奇点中的物质来源,这个问题实际上是人类基于固有的因果观念提出的。即使我们假设宇宙的原材料来自于另一个高维宇宙,那么那个高维宇宙又是如何而来?这正是哲学家叔本华在其“论充足理由的四重根”中提出的问题。

在追寻事物起源时,我们总会寻找到一个没有前因的起点,但在宇宙起源这个问题上,因果法则似乎不再适用。

但我们或许可以将这种因果观念再推进一步。

我们知道,现代物理学还有很多未解之谜,如暗物质、暗能量以及万有理论的不完善等。其中一个谜题可能为奇点为何爆炸提供了解释,那就是正反物质的不对称性。

科学家们推测,在宇宙大爆炸之初,正反物质的数量是相等的,它们应该会相互湮灭。但既然我们的宇宙充满了正物质,那就意味着一定有一部分反物质神秘消失。正反物质的不对称性导致了我们今天所看到的宇宙。然而,这一现象背后的原因仍然是个谜。

科学家们推测,奇点之所以爆炸,可能是因为在那之前“无”的状态下存在着等量的正反物质,某种未知机制导致正反物质的对称性瞬间被打破,从而释放出了物质。

但这种解释仅是将宇宙爆炸的原因向前推了一步。人们还是会继续询问:什么导致了正反物质的对称性破缺。

可能人类天生的因果观念并不适用于宇宙起源这个问题。也许,宇宙的起源本身并不受制于人类的因果观。

泡泡宇宙模型为解开宇宙起源之谜提供了一个可能的途径。

除了大爆炸理论,还有由美籍俄裔科学家安德烈▪林德提出的泡泡宇宙假说。他认为,我们的宇宙是其他类似泡泡的宇宙撞击的产物。不同宇宙的边缘撞击会形成新的宇宙,而这种撞击的瞬间就相当于我们所说的奇点大爆炸。

尽管这个理论也有一定的证据支持,但它尚未被主流科学界广泛接受。即便按照泡泡宇宙模型,关于宇宙起源的最终问题依然未解。我们还可以继续提问,这些泡泡宇宙来自何方?它们又是如何诞生的?

宇宙起源的终极问题,似乎无法单纯依靠科学来解答,甚至哲学也可能力所不及。这个问题类似于哲学本体论的最终命题,可能永远没有答案。

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