宇宙诞生于138亿年前无穷小的奇点,但奇点如何产生这么多物质?

路昭观看科技 2024-12-02 03:44:11

众所周知,自从上个世纪20年代末,哈勃发现了宇宙大爆炸的理论,这个理论已经在越来越多的证据面前站稳了脚跟。

如今,这一理论成为探讨宇宙起源的权威观点,尽管还有其他理论在争鸣,但暂时我们只关注这一主流观点。

哈勃通过观察远方的星系,发现它们随着时间的流逝而离我们越来越远,这引起了他的逆向思考:在遥远的过去,是否天体间的距离曾逐渐缩小,最终聚合于一个极小的点呢?

后续的种种观察与验证,包括爱因斯坦对宇宙常数项的懊悔,都证实了哈勃的这一猜想。爱因斯坦曾希望宇宙是静态的,但现实却证明了其动态膨胀的一面。

传统观点认为,大约在138.2亿年前,宇宙曾是一个体积极小、密度极大的奇点。这个奇点的爆炸诞生了宇宙中的一切,起初是以轻元素粒子的形式存在,随后在重力的作用下汇聚成天体。恒星内部的核反应和超新星爆发生成更重的元素,这些元素又在超新星爆发中被释放,并在引力的作用下形成行星。地球上的重元素,比如我们体内的铁离子和骨骼中的钙元素,其根源都是远古超新星的产物。

然而,如果我们进一步探索,奇点为何会爆炸?奇点中蕴含的物质是从何而来?

这些问题已超出了物理学的范畴,甚至超出了现代科学的所有分支。因为现行的物理法则是建立在大爆炸之后的宇宙现象之上的,它们无法倒推回爆炸之前的情形。

那么,奇点的物质到底来自何处?

这其实是我们人类基于固有的因果观念提出的问题。即便我们说宇宙的原材料来自高维度的宇宙,那么那些高维宇宙又源自何方?正如哲学家叔本华所言,我们总会遇到一个没有原因的原因,一个无法用因果解释的起点。

我们可以进一步推进这种因果观念。

现代物理学仍旧面临诸多谜团,例如暗物质和暗能量,以及万有理论的缺失等。还有一种可能的解释是正反物质的不对称,科学家们预测在宇宙大爆炸之初,正反物质的数量应该是相等的,并应相互湮灭。但既然我们的宇宙充满了正物质,那么就意味着有一部分反物质消失了。我们不知道为什么会出现这种不对称,这个问题至今仍是个谜。

科学家们推测,奇点爆炸的原因可能是由于其中包含等量的正反物质,某种机制导致正反物质对称性瞬间破缺,从而释放出物质。

然而,这种解释只是将问题前推了一步,我们依旧可以问:是什么导致了正反物质的破缺?

或许是因为人类的因果观念本身有问题,或许宇宙的起源并不完全遵循我们的因果逻辑。

还有像泡泡宇宙模型这样的理论,在一定程度上也试图解释宇宙大爆炸的奥秘。

这个理论由美籍俄裔科学家安德烈▪林德提出,他认为我们的宇宙可能是由其他类似泡泡的宇宙撞击产生的。不同宇宙的边缘撞击可能就是奇点大爆炸的源头。

虽然这个理论有其支持的证据,但还未被科学主流完全接受。即便按照这个模型,宇宙终极起源的问题仍未得到解答。我们仍可以继续追问,那些泡泡宇宙又是从何而来?

宇宙的起源问题,不仅是科学上的挑战,也是哲学上的难题。这个问题可能超出了我们的认知范畴,或许,答案根本就不存在。

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