韦德体育注册网页版 能量守恒是基本规律,那么宇宙大爆炸产生的超级能量哪里来的?这不矛盾吗?
其实一点也不矛盾。
因为人类的认知,只能触及宇宙诞生之后的篇章。
在我们所熟知的宇宙体系中,能量保持着它的守恒特性,至少在我们的观察中,未曾目睹其违背守恒定律的时刻。
当前人类掌握的科学规律,其影响力也仅仅局限于宇宙起始之时,更具体地说,便是它们能解释到普朗克时刻与普朗克尺度的层面,越过这个极限,所有理论便失去意义。
何谓普朗克时刻与尺度?
普朗克时刻,即人类意识中最为短暂的瞬间,那是宇宙爆炸的一刹那,具体而言,就是爆炸“轰”的一声之前的10的负43次方秒,也即是百万亿亿亿亿亿分之一秒的起点,人类理论在未来或许能阐释这一分秒的奥秘。
普朗克尺度,则是人类意识中最为微小的长度。具体尺度为10的负35次方米,也即是百万亿亿亿亿分之一米。宇宙在这一刻开始为我们所知,更微小的尺度前则是我们无法触及的领域。
宇宙的奇点,被设想为零的起点,普朗克的时刻与尺度纵使微乎其微,却依然大于零,这限制了人类对于大爆炸前的探寻。
准确的讲,对于任何短于普朗克时刻与尺度的事物,已知的物理法则,无论是狭义相对论还是广义相对论,都会在那一刻失去效用,变得无意义。
然而,量子理论却在这扇封闭的门前凿开一缝,为人类带来了一线希望的曙光。
量子理论描绘,物质在向奇点坍缩的过程中,可能因量子过程的影响而“反弹”,“向外”扩展进入另一维度的空间。
那“另一维度”的空间,已非我们所熟知的世界。
黑洞便是这一过程的写照,物质在黑洞无限的曲率影响下,无穷无尽地向零点坍缩,时空在奇点处消失殆尽,一切我们所理解的事物皆随其而逝。
黑洞的核心就是一个奇点,它体积微小至极,曲率无穷大,密度无穷高,温度亦无穷高。
量子力学认为,那里仅存留一片量子泡沫,一片随时可能涌现各种可能的量子泡沫。
宇宙的奇点,正如这镜像的反弹一般,时空与能量从另一维度爆发,进入我们的世界。
在那一刻,时空开始显现,人类,作为奇点爆发而诞生的世界的产物,只能认知从普朗克时刻与尺度之后的宇宙事件。
从这个意义上讲,能量仍旧保持守恒,这不过是两个不同维度世界之间的交换与平衡。
我们所知的能量守恒,只是我们世界中的测量法则,至于跨越两个维度的世界,目前尚无完整理论能够定量描述。
何为量子泡沫?
量子力学中的量子泡沫、真空零点能、量子涨落等概念,彼此紧密关联,稍有差异。
量子泡沫,亦称“时空泡沫”,美国物理学家、思想家约翰·阿奇博尔德·惠勒在1955年根据量子理论提出的概念,后世称为“惠勒泡沫”。
量子泡沫被设想为宇宙诞生之前的象征,它们随机生成,又随即消逝。
这种不可预测性,也可以用充满不确定性的量子涨落来描述。
这些量子涨落隐藏于真空之中,构成了所谓的“真空零点能”。
量子理论指出,真空并非虚空无物,真正的量子泡沫,正是存在于真空之中,由正负电子旋转的波包系统构成,内含巨大的能量。
这种零点能,即使在绝对零度下也充满活力。
量子力学的奠基者之一,伟大的物理学家狄拉克,将这种真空能描绘为一片波动不息的能量海洋,而惠勒则估计出真空的能量密度可高达每立方厘米10的13次方焦耳。
这种零点能中的随机量子涨落,表现为虚粒子对的不断产生,它们短暂出现,又相互消亡。但在无数次的生成与湮灭中,有那么一些粒子未湮灭,奇点就此诞生。
奇点的生成便是如此,从超时空的维度膨胀进入我们的世界,开启了时空的篇章。
有种说法认为,宇宙的最终归宿,便是收缩回归一个奇点,从何而来回何而去,总体而言,这便是守恒,是时空物质能量的总体守恒。
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