既然能量不可能憑空出現,那麼宇宙大爆炸的能量,從何而來?

在過去很長一段時間內,宇宙的誕生或者說來歷,都屬于哲學問題而不是自然科學問題,直到上世紀20年代美國天文學家哈勃發現了宇宙膨脹現象,推斷出宇宙在遙遠的過去必然是一個緻密的點,強有力的佐證了宇宙大爆炸理論,科學界才有了把握,宣佈自己可能知道了宇宙的開始和結束。

宇宙大爆炸理論認為

此刻我們的宇宙正在加速膨脹的過程中,距離地球越遠的星系遠離地球的速度就越快, 而宇宙膨脹的速度在145億光年外正式超過光速,這意味著一旦星系與地球的距離超過145億光年,那麼這個星系發出的光子就永遠不可能到達地球,我們也將永遠與這個星系失聯。

而且最可怕的是,天文學家並不知道宇宙現在已經膨脹到多大范圍了,目前研究的可觀測宇宙,只是一個以地球為中心,半徑465億光年,直徑930億光年的宇宙時空范圍,對于這個范圍之外的情況,天文學界目前一無所知也無從知曉。

在哈勃望遠鏡于2012年拍攝合成的哈勃極深場中,天文學家看見了10000個星系,同時由于這張照片的曝光面積只有全天區面積的1270萬分之一,而且還不是完全曝光,所以天文學界普遍認為, 整個可觀測宇宙的星系數量應該在2萬億左右。

每一個星系都是和銀河系同等量級的存在,擁有數千億顆恒星以及百倍于這個數字的行星,每一顆行星都有可能是和地球類似的世界。浩如煙海的星系和恒星們,以及我們所看到的一切物質,甚至于我們自身,都來自于138.2億年前的宇宙大爆炸。

那麼問題來了

根據能量守恆定律,能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只會不斷地轉移,既然這樣, 那宇宙大爆炸的能量從何而來呢?

就像煙花需要點燃才能綻放,電影需要播放才能開始一樣,宇宙大爆炸本身也應該有一個開端, 或者說「第一推動」。

然而以上的問題並不在宇宙學的研究范圍內,因為現代宇宙學認為萬事萬物都起源于138.2億年前的大爆炸,而「萬事萬物」中就包括了「時間」,換言之就是說, 時間和物質以及空間,都是在大爆炸後才出現的,大爆炸之前的奇點狀態並不存在時空和物質,甚至連物理定律都是大爆炸後才產生的。

總體而言,現代宇宙學和物理學研究的是大爆炸之後,也就是時間產生之後的宇宙,現如今的歸納和總結, 也只能歸納到138.2億年前宇宙大爆炸的瞬間,對再往前發生的事件和狀態,目前的物理學是解釋不了的。

就像一部電影只能從最初的黑暗開始播放,而不能把進度條再往前拖到負時間一樣,我們的宇宙,或者說我們能用現代物理學解釋的宇宙,只能到138.2億年前宇宙大爆炸那一瞬。

霍金還活著的時候,曾認為探尋宇宙大爆炸之前的狀態是很傻的行為, 就像拿著指南針在北極找北一樣,他覺得既然組成人類大腦的原子都來自于大爆炸,那麼大爆炸之前的狀態肯定是人腦也無法理解的。

在可以預見的未來,隨著超高能粒子對撞機的問世,也許物理學家們真能在對撞機裡用粒子碰撞瞬間的高溫高壓,模擬出大爆炸後的宇宙狀態,屆時有關宇宙的形成和演化,應該就不是什麼不可窺探的秘密了。

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