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宇宙从何而来?
在汉语中 , 宇宙一词是古往今来所有时间和空间的集合 , 中国古代神话认为宇宙是由盘古开天辟地而来 , 日月星辰万物生灵都产生于盘古开天 。
【宇宙大爆炸|既然能量不可能凭空出现,那宇宙大爆炸的能量,从何而来?】在过去很长一段时间内 , 宇宙的诞生或者说来历 , 都属于哲学问题而不是自然科学问题 , 直到上世纪20年代美国天文学家哈勃发现了宇宙膨胀现象 , 推断出宇宙在遥远的过去必然是一个致密的点 , 强有力的佐证了宇宙大爆炸理论 , 科学界才有了把握 , 宣布自己可能知道了宇宙的开始和结束 。
宇宙大爆炸理论认为
此刻我们的宇宙正在加速膨胀的过程中 , 距离地球越远的星系远离地球的速度就越快 , 而宇宙膨胀的速度在145亿光年外正式超过光速 , 这意味着一旦星系与地球的距离超过145亿光年 , 那么这个星系发出的光子就永远不可能到达地球 , 我们也将永远与这个星系失联 。
而且最可怕的是 , 天文学家并不知道宇宙现在已经膨胀到多大范围了 , 目前研究的可观测宇宙 , 只是一个以地球为中心 , 半径465亿光年 , 直径930亿光年的宇宙时空范围 , 对于这个范围之外的情况 , 天文学界目前一无所知也无从知晓 。
在哈勃望远镜于2012年拍摄合成的哈勃极深场中 , 天文学家看见了10000个星系 , 同时由于这张照片的曝光面积只有全天区面积的1270万分之一 , 而且还不是完全曝光 , 所以天文学界普遍认为 , 整个可观测宇宙的星系数量应该在2万亿左右 。
每一个星系都是和银河系同等量级的存在 , 拥有数千亿颗恒星以及百倍于这个数字的行星 , 每一颗行星都有可能是和地球类似的世界 。 浩如烟海的星系和恒星们 , 以及我们所看到的一切物质 , 甚至于我们自身 , 都来自于138.2亿年前的宇宙大爆炸 。
那么问题来了
根据能量守恒定律 , 能量既不会凭空产生 , 也不会凭空消失 , 它只会不断地转移 , 既然这样 , 那宇宙大爆炸的能量从何而来呢?
就像烟花需要点燃才能绽放 , 电影需要播放才能开始一样 , 宇宙大爆炸本身也应该有一个开端 , 或者说“第一推动” 。
然而以上的问题并不在宇宙学的研究范围内 , 因为现代宇宙学认为万事万物都起源于138.2亿年前的大爆炸 , 而“万事万物”中就包括了“时间” , 换言之就是说 , 时间和物质以及空间 , 都是在大爆炸后才出现的 , 大爆炸之前的奇点状态并不存在时空和物质 , 甚至连物理定律都是大爆炸后才产生的 。
总体而言 , 现代宇宙学和物理学研究的是大爆炸之后 , 也就是时间产生之后的宇宙 , 现如今的归纳和总结 , 也只能归纳到138.2亿年前宇宙大爆炸的瞬间 , 对再往前发生的事件和状态 , 目前的物理学是解释不了的 。
就像一部电影只能从最初的黑暗开始播放 , 而不能把进度条再往前拖到负时间一样 , 我们的宇宙 , 或者说我们能用现代物理学解释的宇宙 , 只能到138.2亿年前宇宙大爆炸那一瞬 。
霍金还活着的时候 , 曾认为探寻宇宙大爆炸之前的状态是很傻的行为 , 就像拿着指南针在北极找北一样 , 他觉得既然组成人类大脑的原子都来自于大爆炸 , 那么大爆炸之前的状态肯定是人脑也无法理解的 。
在可以预见的未来 , 随着超高能粒子对撞机的问世 , 也许物理学家们真能在对撞机里用粒子碰撞瞬间的高温高压 , 模拟出大爆炸后的宇宙状态 , 届时有关宇宙的形成和演化 , 应该就不是什么不可窥探的秘密了 。
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