人類歷史五千年,之,宇宙起源之謎

關於宇宙的起源,愛因斯坦是這樣說的:“宇宙的起源是一場大爆炸,它炸開了空間,也創造了時間;星系、星球、地球、空氣、水和生命就在這個時空裡漸漸形成。”但這個學說從開始就受到了挑戰和質疑。如果大爆炸理論是正確的,那麼這個空間裡所有的物質應該生於大爆炸之後,這是個因果關係。

人類歷史五千年,之,宇宙起源之謎​​雖然愛因斯坦的相對論原則上不需要絕對的時間和空間,但是如果宇宙有一個起源,它就有一個絕對時間的原點,破壞了時間的相對性,所以這個因果律便是一個絕對的定律。

美國的哈勃太空望遠鏡觀測到一些現象,顯示這個絕對的因果律出了問題。也就是說宇宙可能沒有起源,就像相對性的空間一樣,時間也是沒有原點,時間也不是絕對的。哈勃太空望遠鏡的觀測顯示,如果宇宙真是由大爆炸所造成的,那麼爆炸距現在的時間小於很多老星球的年齡。最老星球的年齡可達160億年,但觀測顯示爆炸的時間頂多是120億年前而已。這個發現在英國的《自然》雜誌發表後,引起天文物理界莫大的震撼。人類歷史五千年,之,宇宙起源之謎從20世紀初開始,包括愛因斯坦在內的大部分天文物理學家都相信,宇宙是由大爆炸所產生;由於質能互換原理,爆炸的能量最後轉為物質。由於空間以一定的速率不斷在膨脹,因此整個空間瞬間的大小也給了時間一個指標和定義。這就像武俠小說中“半炷香的時刻”,以一炷香的長短來測量時間是一樣的。第二個基石是,美國天文學家哈勃在愛因斯坦發表了相對論的20年後,發現了宇宙是在膨脹,並且越遠的星系膨脹的速度越快。這個發現大致吻合相對論的數學解。第三個基石最具關鍵性,在20世紀70年代,美國的天文學家發現了宇宙的背景輻射。由於宇宙的膨脹,大爆炸時的熱能目前應已降到絕對溫度數度左右,符合觀測結果2.7度。從此,天文物理學家發展了一套標準模型,來解釋這個膨脹的空間裡一切物質的起源。

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但是另一個學說卻認為時間和空間是相對的,兩者都沒有原點,所以宇宙是在一個時空的平穩狀態中存在。在這種理論架構下,時間和空間有完整的對稱性。為了要解釋宇宙膨脹,這個學說必須放棄能量守恆的想法。它認為能量是可以無中生有的,並且越來越多,

物質也可以無中生有,愈來愈多。這就好像宇宙中蘊藏著無數的湧泉,隨時隨地冒出物質來。這些湧出的物質必須往外流,因此宇宙膨脹。因為物質隨時湧出,所以不需要一個時間的絕對原點;物質隨地湧出,空間也沒有絕對原點。這個學說不需要大爆炸便可以解釋宇宙的膨脹,並且也可以解決宇宙年齡的問題。

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