谁在背后安排了宇宙的一切?爱因斯坦和杨振宁的怀疑也许是对的


谁在背后安排了宇宙的一切?爱因斯坦和杨振宁的怀疑也许是对的
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宇宙是怎么诞生的?这背后会不会有设计者?宇宙为什么能以如此精妙的模式进行运转?生命又为什么会诞生?诸如此类问题 , 无不让历代科学家感到困惑 。 我国著名物理学家杨振宁甚至认为 , 这背后有造物者 , 这是为什么呢?
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现代宇宙学认为 , 宇宙在时间和空间上都有一个起源 , 宇宙时空皆是从138亿年前的奇点创生而来 , 这个理论被称为宇宙大爆炸 。 目前 , 这个理论已经得到了多个独立证据的证实 。
第一个是星系退行 。 现在宇宙中的星系大都在互相远离彼此 , 而且远离速度随着分隔距离的增加而加快 , 这证明了空间在膨胀 。 如果回溯时间到最初的时刻 , 空间将会坍缩所奇点 。
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第二个是宇宙微波背景辐射 。 宇宙最初时刻很小 , 聚集了大量的物质和能量 , 那时的宇宙非常热 。 即便上百亿年的时间过去了 , 当年的热量还不会完全消散掉 , 我们仍然可以在现在的宇宙中检测到宇宙大爆炸的余温 。 事实证明 , 现在的宇宙中充满着均匀的微波背景辐射 , 它们的温度只高出绝对零度2.7度左右 。
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第三个是星系演化 。 哈勃太空望远镜通过观测极其遥远的宇宙 , 捕捉到了著名的哈勃深场、超深场、极深场 。 由于光从遥远的宇宙中传播到地球上需要很长的时间 , 所以哈勃捕捉到了早期宇宙中的景象 。
从中可以看到 , 很多早期星系都是发育不完全的 , 形态比较原始 , 这与现在的星系有着较大差异 。 因此 , 星系在不断演化 , 从原始走向成熟 , 这也有力证实了宇宙大爆炸 。 此外 , 宇宙中的元素丰度也完全符合宇宙大爆炸的预言 。
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虽然我们现在对宇宙的起源已经有了一个初步的了解 , 但对于宇宙为什么会以这样的方式存在 , 仍然是巨大的未解之谜 。 宇宙的运转依赖于一系列物理学常数 , 这些常数的大小似乎是经过精细调整 , 不然我们的宇宙根本不会存在 , 更不用说生命 。
精细结构常数无疑是最为特殊的一个 , 这是一个无量纲量 , 也就是无单位的纯数字 。 通过结合基本电荷e、真空介电常数ε0,、普朗克常数h、真空光速c , 可以得到精细结构常数α的表达式:
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这个常数的大小接近于1/137 , 无法从第一性原理出发推导出来 , 只能通过实验进行测量 。 精细结构常数把电磁作用、量子力学、相对论三大物理学领域联系在一起 , 它被认为隐藏着根本性的宇宙之谜 , 著名物理学家费曼把它称之为“魔数” 。
目前 , 物理学家已经在极高的精度上测出了精细结构常数 , 它的不确定度仅为十亿分之0.23 。 精细结构常数在宇宙一开始就被设定好了 , 它刚好就是现在这个数值 , 不大不小 , 不然就不会有现在的宇宙 。
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如果精细结构常数不是这个数值 , 宇宙大爆炸一瞬间之后 , 就会因为巨大的引力而坍缩回奇点 , 不会有后来的空间膨胀 。 或者宇宙大爆炸后 , 空间膨胀速率太快 , 物质和能量被分散到遥远的空间中 , 这样的宇宙也就不会形成任何天体 。
就算宇宙正常诞生后 , 精细结构常数才确定下来 , 但只要精细结构常数太大或太小 , 宇宙也就不会是现在这个样子 , 地球生命更是不可能出现 。 如果它略微偏小 , 碳及更重的元素都无法通过恒星的核聚变和超新星爆发合成出来 。 如果它略微偏大 , 恒星的核聚变压根无法进行 。
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精细结构常数似乎被“谁”调整过了一样 , 刚好就是这样完美的数值 。 爱因斯坦、杨振宁等伟大物理学家都认为也许是“上帝” , 当然 , 这里的“上帝”并不是人格化的神 , 而是一种自然之神 , 也就是物理学定律 。 杨振宁认为 , 宇宙结构并不是偶然的 , 这背后会有一个“造物者” 。
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