宇宙大爆炸之前有什么?宇宙是什么样的? 宇宙诞生于180亿年前的大爆炸,也就是说,此前没有宇宙,那是什么呢?

这个问题伟大的科学家霍金说过,霍金认为,宇宙在大爆炸之前任何东西都是不存在,宇宙大爆炸前宇宙是虚无的,混沌的。在这点上咱们古代老祖宗写的神话故事也是这么认为的哈...接下来由新高三网小编为你整理了宇宙大爆炸之前是什么相关详细内容,我们一起来分享吧。
宇宙大爆炸之前有什么?宇宙是什么样的? 宇宙诞生于180亿年前的大爆炸,也就是说,此前没有宇宙,那是什么呢?

今天,我将与大家共同探讨宇宙大爆炸之前是什么的今日更新,希望我的介绍能为有需要的朋友提供一些参考和建议。

宇宙大爆炸之前有什么?宇宙是什么样的?

这个问题伟大的科学家霍金说过,霍金认为,宇宙在大爆炸之前任何东西都是不存在,宇宙大爆炸前宇宙是虚无的,混沌的。在这点上咱们古代老祖宗写的神话故事也是这么认为的哈,神话故事也是认为天地初始一片虚无混沌。笔者认为这是一个巧合,哈哈。言归正传,我们接下来聊聊霍金关于宇宙大爆炸宇宙的时间概念。

宇宙大爆炸前是否存在时间的概念呢?

伟大的霍金老爷子说过,宇宙在大爆炸前宇宙什么都没有,什么都不存在,那么有好奇者就问了?什么都没有么,连时间都没有么?伟大的霍金老爷子回答了?有的(貌似有点打脸哈),但不是我们概念里所认知的真实时间,是不同状态的时间?。

那不同状态到底是什么意思呢?据说啊,根据爱因斯坦的广义相对论,空间和时间一起形成一个不平坦的时空连续体?这个连续体被物体与能量弯曲,伟大的霍金老爷子认为时间此时会?弯曲?。什么意思呢,伟大的霍金老爷子认为,我们现在的时间而已定义为?实时?(日常生活中的时间流逝),而大爆炸前的时间定义为?虚时?(想象中的时间)。怎么理解这个概念呢,简单来说就是,真实时间可以理解为一条水平线,左边是过去,右边是未来。这个概念相当通俗易懂。而虚时的概念的通俗理解是从宇宙的膨胀和收缩来定义,根据科学家的说法,宇宙不断膨胀的,未来也是,那么反过来推演,宇宙是不停收缩的,往回推演时间够久(大约一百三十八亿年 )宇宙就会收缩成一个原子大小(奇点),这个过程就是伟大的霍金老爷的所说的?虚时?。

各位读者对于宇宙大爆炸有什么观点补充欢迎留言哦。

宇宙大爆炸前是什么?诺奖得主彭罗斯,我已经找到答案了

宇宙之前是什么?对这个问题的普遍回答是,宇宙大爆炸创生了时间和空间,既然时间都是在宇宙大爆炸后才诞生的,我们当然无从知道宇宙大爆炸之前是什么。

虽然这是一个因果律上无懈可击的回答,但我相信没有一个人满意这个答案,就像亚当斯笔下泛维度种族不满意宇宙第二强大的电脑深思花了750万年才计算出来,关于宇宙、生命及一切的答案是“42”一样。

现在好了,随着罗杰·彭罗斯获得2020年诺贝尔物理学奖,他的共形循环宇宙学又一次重见天日。按照这个学说,人们终于可以回答宇宙之前是什么了,彭罗斯这位89岁的迟暮老人也再次向人们推荐这个理论,并言之凿凿地预言,宇宙微波背景上发现的6个霍金点,就是这个学说最好的证明。

宇宙必然起源于一个奇点,是彭罗斯和霍金在上世纪60年代一起证明的,这被称为奇点定理。之后宇宙大爆炸及暴胀理论逐渐占据科学界的主流,发展到今天已广为人们所知,几乎成为宇宙起源唯一的解释了。但大爆炸之前宇宙究竟是什么,却像那个答案“42”一样,让所有人都极其不爽,难道我们真的就没有权利去追究宇宙背着我们都干了些什么吗?

彭罗斯不服气,他利用共形映射将宇宙的开始和结局联系起来,认为宇宙的终结就是另一次大爆炸的开始,我们的宇宙就在这种大爆炸-膨胀-大爆炸-膨胀中无限循环,从而回答了宇宙大爆炸之前是什么的问题:大爆炸之前,是另一个宇宙。

我理解的彭罗斯的想法大概是这样的,宇宙不断膨胀,最终将导致宇宙中所有物质都变成稀释的能量,宇宙中只剩下无处不在的黑洞。当宇宙微波背景温度降到无限趋近于绝对零度时,这些黑洞的温度将在某一时刻高于宇宙微波背景温度,从而开始向宇宙微波背景释放霍金辐射,黑洞变得越来越小,最后黑洞蒸发完毕,宇宙中只剩下纯粹的能量。

在这个过程中,大爆炸时宇宙处于低熵状态,随着宇宙膨胀演化,宇宙的熵越来越大,到物质全部转化成能量后,宇宙就达到了最高熵;黑洞蒸发开始从宇宙中移除熵,蒸发完毕后熵就被清零,这时候就开始了新一轮的宇宙大爆炸。

彭罗斯利用共形变换,一方面将体积无限小,密度温度无限高的宇宙初始奇点状态,变换成密度温度体积都有限的时空,另一方面又将未来膨胀到无限大的宇宙时空,变换成尺度有限的时空,从而让两个宇宙的终点和起点可以平滑地连接起来,从而形成一串首尾相接的“宇宙串”,回答了我们因为时间中断而无法回答的宇宙之前是什么的问题。

这一连串的宇宙大爆炸,就相当于纯能量(宇宙起点,上一个宇宙的终点)——能量和物质的混合态(宇宙膨胀状态,低熵-高熵-低熵)——纯能量(宇宙终点,下一个宇宙的起点)的循环,非常简洁,我感觉还是挺优美的。

我很想找一个什么现象来形容这个无限大到无限小的变换,不过抠破脑皮也想不出来,或许只能用一个哲学点的概念来说了,极大就是极小,或者否极泰来什么的。

然而,不论理论多美妙,终究是需要实践来检验的,共形循环宇宙学理论的硬伤就是无法检验。彭罗斯在经过多年研究后,从宇宙微波背景中发现了至少6个霍金点,认为这些约有8个月亮直径大小,略高于周围温度的圆形斑点,就是上一个宇宙中的超大质量黑洞蒸发后留下的斑痕,是在宇宙的早期膨胀中形成的。

不过很多科学家认为,很难将一个永恒的无限大的宇宙整合到下一个永恒的超级小宇宙中,而且该理论要求宇宙中所有粒子质量都要消失,变成纯粹的能量,实在太难以想象了。这在科幻小说中已经表现出来了,要是谁从上一个宇宙中偷偷偷走了一些物质,下一个宇宙岂不是就没有抓拿了?

另有科学家指出,科学家们多年来一直在仔细检查宇宙微波背景,目前并未发现有什么特别的热点,所谓的霍金点并不存在。

看来彭罗斯虽然获得了诺贝尔物理学奖,但共形循环宇宙论要让更多人信服,还有很长的路要走。即使这个问题解决了,我们还可以问下一个问题,这个共形循环宇宙当初又是怎么来的呢?

近年来霍金辐射已经成为黑洞理论中的关键,越来越和宇宙的未来联系在一起,如果彭罗斯理论成立的话,霍金辐射就是关键中的关键了,霍金未能在有生之年获得诺贝尔奖,不能不说是一个巨大的遗憾。

宇宙诞生于180亿年前的大爆炸,也就是说,此前没有宇宙,那是什么呢?

目前关于宇宙的起源,普通被人们接受的一个想法就是宇宙大爆炸了。这不但因为它能够很好地契合所有的物理学规则,而且天文学得到的可观测宇宙图景也与它的描述一致,所以得到了大多数科学家的认可,在民间也是传播最广的“宇宙命运”的解释。那在这个之前呢,就是在宇宙大爆炸之前呢? 又是一个什么样子的呢?

宇宙大爆炸

还是先从宇宙大爆炸开始说吧,大爆炸理论简单说来就是,我们目前的宇宙起源于138亿年前(也有科学家认为在140-150亿之间)的一次大爆炸,我们目前熟悉的时间和空间本身,都是从那次大爆炸产生的,那时候宇宙的一切都浓缩都在一个密度无限小的点上,叫做“奇点”。

宇宙大爆炸模型

在大爆炸发生后的10的-43次方秒时,产生了时间的最小单位,并且引力也从奇点中分离出来而能够独自存在。10的-12次方秒时,另外三种基本力全部形成(除引力外,是弱核力、强核力、电磁力);在大爆炸发生后的0.01秒,宇宙的温度大约为1000亿度,光子、中子、电子、质子等基本粒子已经成型;10秒之后,粒子基本稳定,原子核开始大量形成;在1万年内,宇宙的主要能量是光的形式,那时是早期宇宙;在接下来的30万年内,由于中性原子核的大量形成,宇宙开始产生气态物质,恒星和恒星系开始大量形成。之后宇宙的物质密度开始不断缩小,整体处于膨胀状态中,直到今天也如此。

大爆炸简史

大爆炸理论之所以受到广大科学家的认可,有两个非常权威的原因:不论是爱因斯坦广义相对论,还是现代天文学观测到的“红移”现象,都证明了它的正确性。

因此,许多人非常好奇,宇宙大爆炸之前的世界是什么呢?宇宙在那个“奇点”之前是什么图景呢?

事实上,从相对论的角度来理解,这个问题本身就是错误的。因为时间和空间是不可分割的整体,“宇宙大爆炸之前”这种说法看似符合日常逻辑,但实际上是不存在的,因为在那之前连时间都没有。这话虽然听起来有道理,却又无法让人心里被说服,因为它违背了人类的直觉。按照直觉来说,就算那个“奇点”里连时间都没有,但是感觉它存在于那里,总有一个更为“之前”的状态吧,那个状态里是什么呢?

事实上,会有这种“直觉错觉”,是因为量子力学本身就是违背人类直觉的。我们感到时间有先后,命运有因果,只是因为量子的概率性叠加分布中,A发生于B之前。然而在量子力学本身的世界里,A和B是永远可以互为因果的,它彻底地违反人类直觉。用来解释“宇宙大爆炸之前是什么”的问题的话,简单说来就是“奇点之前无时间,奇点之外无空间,奇点本身不存在因果关系”这种状态。

之所以我们感到这样难以理解,是因为人类直觉,或者叫“意识”这种东西,本身就是建立在量子层面之上的,而在“奇点”阶段的宇宙,连形成量子结构最起码的“普朗克单位”(时间和空间的最小尺度)都不具备,所以也就不具备人类“意识”能够模拟并体会到的那种情况。这就是它违背人类直觉的根本原因!

如果你仍然执念于此,也许另一个理论会让你释怀:受到霍金高度支持的“平行宇宙”理论,认为宇宙在不同的维度层面上,会产生许多互不相通的“平行”宇宙。而后来,许多对黑洞的观测结果表明,星系中心黑洞存在的“喷发”物质的现象无从解释,因为它“喷出”和“吸入”的物质,与它自身的质量总是得不到均衡,这是严重违背物理法则的!

星系中心的黑洞喷发物质

这时许多理论物理学家再次指出那个“古老”的猜测:黑洞中心的奇点打破了一切物理规则,因此能够产生高纬度的空间,从而打开了其他“平行宇宙”的入口,让两个相邻宇宙之间进行了物质交换!这个理论能够解释包括银河系中心黑洞在内的,所有星系中心黑洞的异常观测结果。

平行宇宙概念图

如果该理论属实,那么“宇宙大爆炸”理论就有了一个很好的突破口,那就是诞生宇宙的那个“奇点”与黑洞“奇点”属性一致,只是更大的一个“平行宇宙传送门”,而我们三维宇宙的一切,也许只是来自相邻宇宙的一次“排泄”而已!而每个“相邻宇宙”之间持续进行着“物质交换”,在这种交换中实现自身的新陈代谢,所有宇宙整体保持着生生不息。

宇宙在大爆炸前没有时空,更没有物质,那么奇点有温度吗?

许多人对宇宙大爆炸前的奇点充满了好奇,但说实话,我们人类是宇宙大爆炸后的产物,只能够了解自己这个时空里面的事情,宇宙大爆炸之前不属于我们这个时空,因为那时候时空还没有出现。因此现在任何理论对宇宙大爆炸前的理解都是一种猜想,并非定论。

现在我们就一起来分享一下目前科学界对宇宙大爆炸前的一些认识。

奇点不但有温度,而且温度无限高。

现代理论认为,宇宙中奇点在两个地方出现,一个是宇宙大爆炸之前,宇宙浓缩在一个奇点里;还有一个就是黑洞的所有质量都在中心奇点里。

科学对宇宙奇点性质的描述是:体积无限小,温度无限高,曲率无限大,密度无限大。这四个无限最关键的就是无限小。无限小是什么意思?就是我们无法描述其小,在我们世界可以用?无?来衡量,因为科学界认为奇点本来就不是我们世界的物质,是超时空的东西。

如果一定要想象奇点有多大,1个针尖上都能站立千亿亿个的电子,在它面前就是宏观巨物了。量子力学认为普朗克尺度是人类认知最小的极限,这个极限约1.6x10^-35m,而电子的尺度约为10^-15m,比普朗克尺度大万亿亿倍。而奇点无限小,至少要小于普朗克尺度。

我们现在不去纠缠到底奇点有多小,但我们知道物质质能是守恒的,既然整个宇宙都能浓缩到一个奇点里,而黑洞奇点则至少有3个太阳质量,奇点体积又无限小,那么这个奇点的密度、温度当然就无法衡量,也就是无限大了。

奇点的曲率无限大严格限定在质量相对应的范围。

奇点的曲率无限大,就是奇点质量对时空形成的弯曲无限大,表现形式就是引力无限大。但这个无限大是有条件的,就是与质量成正比,质量越大,其无限曲率的范围也就越大。这个范围被科学家们称为?史瓦西半径?,也就是任何物质质量都有一个临界半径特征值,只要物质缩小到这个临界半径以内,就会出现奇异效应,所有物质无限坍缩到中心无限小的奇点上,而在这个半径形成一个无限曲率。

这是德国物理学家、天文学家卡尔?史瓦西,1916年根据爱因斯坦引力场方程发现并论证出来的,因此被称为?史瓦西半径?。其表达式为:R=2GM/c^2,其中R为史瓦西半径值,单位m;G为引力常数,近似值为6.67x10^-11N?m^2/kg^2;M为物体质量,单位kg;c为光速,取值近似30万km/s。

因此所谓奇点的无限曲率就是根据奇点质量限定在其史瓦西半径以内。根据这个公式计算,太阳史瓦西半径约3000m,地球史瓦西半径约9mm。也就是说如果太阳被压缩为奇点,在3000米半径范围内的所有物质,包括光都无法逃脱其引力。

那么宇宙奇点是怎么来的呢?

现在量子力学有一个猜想,就是真空零点能理论。这个理论认为,即便宇宙时空尚未出现时,宇宙处于虚空状态,也就是绝对真空,但这种真空还是?假真空?,因为真空中充满了巨大能量。这些巨大能量以不确定性的量子涨落形式,正负虚粒子随机成对出现,又成对正负湮灭消失。

如果这种量子随机涨落永远是均衡对称的,宇宙就不会出现。但杨振宁和李政道的宇称不守恒理论给量子力学和天体物理学封闭的天空撕裂了一道口子,一缕强光照射下来,完全颠覆了人类对宇宙微观世界的认识。

这个理论用数理建模和实验验证告诉人们,宇宙并不是永恒完美对称的,而是会有对称性破缺。也就是说量子随机涨落过程中的正负虚粒子对并不总是百分之百全部相互湮灭,总有那么一些正粒子残留下来,发生了膨胀,这就是宇宙奇点。宇宙奇点从这些破缺残留的正粒子中诞生,并爆炸开来(也可以理解为膨胀开来),逐步冷却,由纯能量转化为今天我们看到的所有物质。

当然,宇宙来源在科学界也还没有一个统一定论,还处于争论中。

但我今天说的奇点理论是根据标准宇宙理论,也就是根据大爆炸宇宙模型得到的,是根据爱因斯坦广义相对论和场方程得到的一个真空解,是天体物理学和量子力学主流科学界的共识,并非时空通讯头脑发热胡思乱想在这里乱说。我只是一个传声筒,把科学界的这些常识,通过自己的理解,尽量用自己通俗的语言传达给大家,信不信由你。

很多人完全不信大爆炸宇宙论,也不相信量子力学,但又没有什么依据和理论,只是根据平常的生活逻辑就东拉西扯,就想推翻科学界几百年经过许多代科学家前赴后继观测发现实验,以及数理逻辑建模奠定的宇宙学基础,实在是可笑且自不量力。

科学永远在路上,科学永远也允许质疑,但前提是用科学方法和发现实验为依据。未来会有什么发现,理论会有什么新的突破,现在都不得而知,我们只能遵循已有的发现和理论来说话,这才是科学的态度。

就是这样,欢迎讨论,感谢阅读。

时空通讯原创版权,侵权抄袭是不道德的行为,敬请理解合作。

宇宙大爆炸之前是什么样子?

宇宙大爆炸之前是“奇点”。奇点,奇点!奇点之前是什么?没有答案。但现在有一种说法,就是说宇宙是在不断地膨胀收缩爆炸循环中存在的。这种说法是现在正在膨胀的宇宙,到了临界点就会收缩,收缩到最后会回到奇点,或者一个很小的能量球,在极端的情况下又会爆炸。时空通讯有点同意这个观点,但最终收缩会回到奇点,而不是一个可见的能量球。

奇点用我们现行理论无法解释,正规的说法就是一切现在物理定律在那个地方都失效。时空通讯认为奇点其实就是一个不同维度的东西,比较倾向于0维空间。我们三维世界的理论无法描述和解释,只知道体积无限小,密度无限大,曲率无限高。怎么个小怎么个大怎么个高,无法解释。只有用无限,而且非三维空间,才能说得通这么一个奇点,包容的是无限的宇宙。

随着量子理论的发展和发现,一部分宇宙学家认为奇点是一个超时空东西,是一个量子真空(假真空),其充满着与海森堡不确定性原理相符的量子能量扰动。时空通讯同意这种说法,这个奇点就是另一个时空的东西,我们的宇宙起源于另一个时空,大爆炸大膨胀,到了顶点开始收缩,然后又回归到另一个时空。我们现在的时空从大爆炸开始,回到奇点而消失。

我们人类是三维世界的生命体,所以我们的一切理论和观察都是三维的描述,时间是一种错觉,是人们对万事万物变化的阶段性描述,也是观测者存在的意义所在,如果没有观测者就没有时间和空间的概念。

宇宙大爆炸开始于138亿年前某一个时刻,大爆炸后10^-43秒,这个阶段称为普朗克时间,温度约为10^32度,宇宙从量子背景出现。一直到了30万年后,才有了中性原子,后来逐步生成了宇宙万物。现在的宇宙寿命比较普遍的认为是138亿年,但由于宇宙的膨胀,可观测半径有460亿光年。但这些都只是推测,尚有争议和缺乏足够的证据。相信随着观测水准的提升和研究的深入,对宇宙的认识将会越来越明晰。

宇宙大爆炸前是什么?那个最初爆炸的分子是什么?

有两种说法:

1.大爆炸理论:宇宙大爆炸之前没有空间,没有时间,只有一个密度无穷大体积无穷小的奇点.宇宙就是从这个奇点中创生而来的.那个最初的爆炸分子就是宇宙奇点.

2.多重宇宙论:宇宙是由它的亲宇宙中的奇点创生而来,那么我们的宇宙大爆炸之前就存在一个亲宇宙,在这个亲宇宙中的某一个奇点爆炸创生了我们的宇宙,但是在亲宇宙看来,爆炸的位置仍然是一个奇点,在我们看来,爆炸处就产生了我们的宇宙.那个最初的爆炸分子仍然是宇宙奇点.

至于哪种理论是正确的,目前还在验证当中.欧空局的高精度探测器将最快在几个月后,计算出结果.总之,宇宙大爆炸之前,不是亲宇宙,就是什么都没有.我们的宇宙都是从宇宙奇点中而来.

好了,关于“宇宙大爆炸之前是什么”的话题就讲到这里了。希望大家能够对“宇宙大爆炸之前是什么”有更深入的了解,并且从我的回答中得到一些启示。

【版权声明】

本页面文章宇宙大爆炸之前是什么内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表用户本人,并不代表新高三网立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容(包括不限于图片和视频等),请邮件至379184938@qq.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。