大爆炸的奇點如此小竟能產生宇宙所有物質,它是一個怎樣的存在?

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大爆炸的起始點“奇點”的由來也是有著一定歷史的,首先是大爆炸宇宙論的提出,後來由霍金與彭羅斯兩人的貢獻,基於廣義相對論提出了宇宙必然來自於“奇點”。奇點是個什麼東西呢?我們知道宇宙是膨脹著的,現在仍然處於加速膨脹的階段,而在早期,宇宙暴漲的過程中,宇宙的大小呈指數級暴漲,這就說明宇宙來自於一個體積很小、能量極高、密度極大的“奇點”,很好理解,由於奇點很小,能量密度高到了現代物理學都無法解釋的地步,因此才暴漲的如此迅猛。

純能量的奇點爆發之後,經歷普朗克年代、大統一年代、電弱年代、原初核合成年代,在大爆炸之後的第30萬年後,中性原子出現了,也就是說從此之後,我們口中常說的物質開始出現了。這種能量轉化為物質的過程,大家容易理解,當你瞭解了愛因斯坦提出的質能公式E=mc^2的由來後,你就知道了其實能量與質量是等價的,相互之間是可以轉化的,並遵循大自然界最基本的定律——質能守恆。

關鍵的問題是,奇點是怎樣的一個存在以及奇點的由來是怎樣的,這個也許是大家非常好奇的問題,我們很難理解,偌大的宇宙,這麼多的星系、星球竟然都來自於一個甚至比質子都要小得多的點,實在是讓人無法相信。

奇點是怎麼來的呢?

一些理論認為奇點是量子漲落來的,在量子的世界裡,因果關係都不是絕對的了,果可能不需要因就會產生,奇點就是這麼誕生的,它沒有什麼因為所以。

奇點是怎樣的存在?

根據現在的理論,奇點是現在一切物理理論的奇點,也就是無法解釋它,只是知道它是一個很熱、密度很大、體積很小的狀態,這個狀態也許比一個質子還小,但是卻包含著形成現今宇宙的所有必需品,如果想要解釋它,需要廣義相對論與量子理論相結合,這也正是現在物理學正在做的事情。


科幻船塢


奇點爆炸論其實就是一個謊言,我們小的時候說人類學會鑽木取火是文明的一大進步,我當時費了九牛二虎之力用一根鑽頭去鑽木取火,也沒有點著,我當時就想,原始社會的人沒有鐵器,拿什麼去鑽木取火,須知,鑽木取火需要的鑽速,原始社會的人是如何達到的,明明知道是謊言,卻努力去求證謊言的真實性,科學的悲哀。


誰是我知心


根本沒有什麼宇宙大爆炸和奇點……《引力起源與引力紅移——誰引爆了宇宙》,好像是科普讀物,其實是論述了若干重大的科學理論問題。書名已經表明,這部專著的主題是宇宙論,引力論則是陳紹光宇宙論的基礎,其中關鍵問題是如何認識和解釋哈勃紅移。哈勃紅移用多普勒速度紅移解釋之,就得到“宇宙膨脹說”,從而產生了“大爆炸宇宙論”。陳紹光的研究成果表明哈勃紅移就是廣義相對論的“途中引力紅移”,“宇宙膨脹說”不成立,從而否定了“大爆炸宇宙論”。陳紹光認為,真實的宇宙是和諧、統一和自然的,是局域化的,用廣義相對論就能完全描述,根本用不著再作任何假設,更不存在宇宙大爆炸這回事。

陳紹光認為,哈勃紅移正是廣義相對論的引力紅移,愛因斯坦應該卻未能由廣義相對論直接預言哈勃紅移。若是1916年愛因斯坦用廣義相對論的嚴格解更正1911年的偏折率公式的同時,也更正了紅移率公式,則1929年哈勃紅移的發現,正是廣義相對論引力紅移的最直接的考證檢驗。根據廣義相對論的引力場中‘鐘慢’與‘尺縮’兩個效應,很容易直接地推導出愈遠來的光紅移率愈大這一統計規律。哈勃定律本來是廣義相對論的必然推論,應該由廣義相對論預言到,根本用不著通過大量的觀測數據總結成個經驗關係。

愛因斯坦的這個疏忽,既令人遺憾,又叫人慶幸。若是沒有這個疏忽,我們也欣賞不到宇宙膨脹和大爆炸宇宙論這朵人類想象力的燦爛花朵。而且反常紅移、丟失質量、類星體能源之謎、光度佯謬、引力佯謬、哈勃曲線的彌散性、微波背景輻射的起源及氦丰度等許多疑難問題也就不會出現。用廣義相對論的嚴格解就能極其簡單、自然地解釋有關的觀察結果,我們也就不會欣賞到為解決這些疑難問題而提出的許多天才的假設。

真實的宇宙是和諧、統一和自然的,是局域化的,用廣義相對論就能完全描述,根本用不著再作任何假設,更不存在宇宙大爆炸這回事。從廣義相對論的‘鐘慢’與‘尺縮’效應推導出:光在傳播途中經過引力場時會產生頻率減小和波長增大各貢獻一半的紅移,紅移過程光速不變,從廣義相對論方程的非線性得出,力的迭加原理不成立導致引力具有屏蔽效應。宇宙很可能是無限大和無始無終的,但單從物理學來說,宇宙是否無限大既不能證實也不能否定,這有待哲學去探究。

這本書雖非科普讀物,但寫得深入淺出,通俗易懂,凡具有一定大學物理知識的讀者,除了陳紹光所引用的前人導出的少量公式之外,都能讀懂本書。陳紹光沒有侷限於純粹的理論論述,更沒有陷入枯燥的理論論證,而用其理論解釋了大量的令人很感興趣的觀測事實和實驗結果,尤其“大爆炸宇宙論”正是目前令人最為關注的熱門課題,因此這本書頗具可讀性。這本書作為科學理論專著所論述的若干理論問題,亦望能引起學術界的關注和爭鳴,只有百家爭鳴才能促進科學的發展。


用戶58526212028


這是一個假設,正因為如此小,小到大家無法知道到底有多小,準確的描述是無限小,才有可能盛下整個宇宙。

因為無限小這種東西不是我們物理學能夠衡量的,任何現代科學理論在那裡都失效,所以它才是一個可能的存在。

因為它已經不是我們世界的東西,科學界一般認為,奇點是超時空的東西,有人認為是零維時空的東西。

現代量子理論認為,奇點是“量子真空”的玩意,是充滿了海森堡不確定性原理的量子能量擾動,量子隨機漲落的失衡導致了大爆炸的發生。

在這裡我們需要認識一下什麼是“無限小”?

電子的直徑為10^-15m,這肯定不是“無限小”。

普朗克長度為1.6×10^-33釐米,被認為是這個世界上最小的尺度,在小於這個尺度就沒與意義了。這個尺度已經比電子20個數量級,也就是小了萬億億倍,這是“無限小”嗎?不是,如果再小沒有意義了,只能說是最小。

“無限小”就是無法衡量的小,我們世界無法衡量,就只能是另外世界的東西。

我們世界最小的東西都可以解釋,普朗克長度就有一整套理論解釋,得到了世界科學界的公認。但奇點無限小是沒有辦法解釋的,這只是愛因斯坦相對論預言必然會發生的一件事,但由於理論在那個點上失效,所以無法解釋到底發生了什麼。

無法解釋超時空的東西是可以理解的,如果這個奇點不是無限小,有一個電子或者普朗克尺度大小,人類就必須根據現有理論給出答案。

但可以肯定的是,在這個奇點中包含著宇宙全部能量,這些能量在失去平衡後發生了大爆炸,從此從超時空來到我們這個時空,演化出了各種物質,包括地球和人類。

奇點就是這樣一個奇妙的東西,物理學和宇宙演化膨脹證據可以推算出它的存在,但又無法證明它的存在,它是一個存在又不存在的東西。

加州理工學院物理學教授基普·桑尼形容奇點是:引力將空間和時間彼此分離的地方,然後將時間概念和空間明確性一一破壞,留下來一個任何東西都可能從中出現的“量子泡沫”。

我喜歡這種說法。但我認為,現在的任何說法都只能是猜測。未來有可能弄清奇點裡面的狀態嗎?時空通訊持懷疑態度,人類世界很可能永遠弄不清楚超時空的世界。

就是這樣,歡迎討論。

時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題,感謝粉絲朋友們一直以來的支持和厚愛。


時空通訊


大爆炸宇宙論”(The Big Bang Theory)是現代宇宙學中最有影響的一種學說。它的主要觀點是認為宇宙和一切的一切在大爆炸的一瞬間後才存在。空間、時間,以及一切的物質和能量都來自於奇點,然後在爆炸後漸漸膨脹冷卻,導致了幾十億年後分佈在數百上千億光年內的原子、恆星、星系、星系團的誕生,它們構成了我們今天看到的可觀測宇宙。

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根據愛因斯坦廣義相對論的預測,一個靜態的宇宙應是引力不穩定的,宇宙中的一切不是相撞就是遠離彼此。現在對明顯的退行速度的觀測告訴我們今天的宇宙正在膨脹,如果物體隨著時間推移會遠離彼此,就意味著在遙遠的過去它們曾經離彼此很近。

科學家維斯托·斯里弗首先注意到,離我們越遠的星系,離開我們的速度就越快。這種現象若干年都沒能得到解釋,直到哈勃的觀測結果讓我們能夠結合這些觀測證據得到結論:宇宙正在膨脹。

許多現象的證實讓大爆炸宇宙論開始被科學界信服,引力奇點(Gravitational singularity‎)是大爆炸宇宙論所說到的一個“點”,即“大爆炸”的起始點。該理論認為宇宙(時間-空間)是從這一“點”的“大爆炸”後而膨脹形成的。奇點是一個密度無限大、時空曲率無限高、熱量無限高、體積無限小的“點”,一切已知物理定律均在奇點失效。

當然,目前這些全都是科學家的預測,宇宙的起源究竟是怎麼樣的,一些都還沒有被證實,所以奇點理論目前也只能說是一種假說!


胖福的小木屋


奇點是霍金神棍們打著科學的名義進行神普,比較簡單的反駁,那就是這一點沒爆炸前那倔的周圍叫什麼,這個奇點叫宇宙,那奇點之外叫什麼,一些神棍們說,這一點是沒有時空的,那一點之外沒有空間那又是什麼。

當然按神棍們的解說,你要按科學去理解根本理解不了,你就按神話故事裡去理解,比如像孫悟空的金箍捧一樣,想怎麼大就怎麼大,想怎麼小就怎麼小,這一點之外是什麼,反正是什麼也看不見,就是一片霧濛濛,你把神話故事去當科學用物理學來論述,那你永遠也論不清,霍金的這個奇點理論實際是美帝國主義為了宣揚有神論對無神論進行的輿論攻擊,先把霍金的名氣炒起來,在利用其權威在藉以科學的名義進行攻勢,中國有一批崇洋媚外的,他們根本就不會去思考這個奇點理論基本的常識都違反,但由於崇洋媚外使得一些專家授面對霍金的權威不敢質疑。在學術上去挑戰一個人的權威由其是被代表世界級的學術權威時,你想把這個學術權威反駁下去,那是需要很強大的政治力量的支持以及學術上的強有力的突破,就這個宇宙到底是怎麼來的,這個問題本來就是一個很扯蛋的命題,因為宇宙他本身不是一個我們現在理解的某一事物,宇宙他是整個所有一切事物的總和,是所有己知跟未知的總和,你要去思考宇宙是一個事物,那就變成有邊界的東西了,既然有邊界,那就存在邊界的另一邊是什麼東西,另一邊的東西叫宇宙了還是叫什麼,比宇宙更大的東西是什麼?當人真能知道宇宙的邊在哪時,那人的認知也就到了極限,對宇宙所有一切都己經瞭如指掌了,那這時也就不存在學無止境了,當然科學探索也就變得沒有任何意義了,正因為有未知的存在,科學探索才具有意義,如果整個宇宙是什麼樣都知道得一清二楚時,你現在思考都將變得沒有任何意義。


隆中知鳥


奇點存在於黑洞的中心位置,奇點就奇在它的密度巨大、質量巨大、體積極小,但體積再小也是有一定體積的(不為零),奇點理論上可以無窮小,質量可以無窮大。由於質量無窮大,根據E=mc^2,所以奇點內部隱藏的能量也無窮大。我們所在的宇宙就是由一個奇點爆炸而產生的。

那麼奇點是怎樣形成的呢? 眾所周知,大質量的恆星在演化過程中,不斷吞噬和吞併周圍的大小天體,釋放出能量,最後演化成黑洞。

黑洞是一個質量巨大的天體,內部已經沒有原子、原子核、質子和中子了,組成中子的夸克也被巨大的壓力壓碎,所以黑洞內部就是一團夸克態的物質,再也不能發光了,只能以引力波的形式對外釋放能量。

黑洞內部的夸克態物質還在不斷演化,對外釋放能量後會無限塌縮,在黑洞中心的巨大壓力下,聚集在黑洞中心而形成奇點。

由此可見,奇點是比夸克還要小得多的無數基礎微粒組成的。在一般情況下,奇點並不爆炸,但在一定條件下,兩個或多個奇點相互吞併而發生碰撞,本身具有很大的動能,吞併後質量更大,壓力也更大,這樣就會引發奇點內部的基礎微粒相互靠近,發生更深層次的核聚變反應,而發生大爆炸,產生新的宇宙。


mcz107436431


我看了這麼多的回答,沒有一個是正確的,所謂的奇點點,就是宇宙的生命盡頭,只剩下所有的黑洞相互吞噬,最後吞噬成一個黑洞,這個黑洞裡面所有粒子被壓縮到緊密的聯合在一起,以至於,甚至沒有間隙,所謂物質,物質並不像我們看到的這樣充實和堅硬,分子和分子之間有間隙,原子核與電子之間還有巨大的間隙,就像一顆水分子,中間的三顆原子核,打開就相當於太平洋中的三滴水一樣,你們去想一下,中間是有多麼寬廣空蕩的空間啊!電子是沒有重量的,然後我們分析到最後,原子核也不過是有其他小的,膠子中微子,希格斯粒子等等,微小的粒子組成,而這些粒子最後分解,不過是一些震動的波形,是純的能量態,所以說,我們看到的真實世界,其實是有一些非常稀薄的能量組成,如此稀薄的空間,完全可以壓縮成一個點,不過這個點的狀態,我們暫時不能想象而已,因為他的能量力度蜜度實在是太大了,所以他才沒法支撐,最後爆炸開來,然後形成了這個五彩繽紛的宇宙,開始了新的一個輪迴!


邢斂鋒


首先要明白一點,科學是什麼?它並不是真理,也可以說永遠不會是真理,科學與正確並不能劃等號,所以那些認為科學是萬能的人可以歇歇了,科學只是人類認知世界的一種方式而已!

舉個通俗的例子說明什麼是科學!你發現一隻烏鴉是黑的,接著又發現一隻還是黑的……,你發現所有的烏鴉都是黑的(這裡的所有隻是你發現的“所有”),於是你得出“烏鴉是黑的”這個規律,這就是科學!

但“烏鴉是黑的”並不一定就是正確的,這個規律具有可證偽性,只要你發現任何一隻烏鴉是白的,就能否定“烏鴉是黑的”這個規律,而理論上你不可能確定所有烏鴉真的是黑的,你只能確定你發現的烏鴉是不是黑的!

說白了,科學本質上就是一種假設猜測,基於一定事實觀察基礎上的想象猜測,然後把這種想象猜測推廣到更大的範圍,讓其更具有普適性,不斷地進行驗證修正!

說到這裡,再說說宇宙大爆炸和奇點這兩個概念,宇宙大爆炸理論只是科學家根據對宇宙的不斷觀察總結出來的理論,根據幾個宇宙現象推測出來的,比如說遙遠星系的紅移現象,宇宙微波背景輻射等,推測出來宇宙大爆炸理論和奇點概念!

至於奇點到底是什麼,它是如何產生的,並不是宇宙大爆炸寄理論能解釋的,原則上宇宙大爆炸理論的沒義務去解釋,因為科學家只是根據宇宙現象推測就大爆炸理論,或許這個理論就是錯的,但那並不能說明什麼,不能說科學家就是錯的,因為科學家確實觀察到了能推測出宇宙大爆炸的一些現象!

就好比牛頓觀察到的萬有引力,引力的本質究竟是什麼?空間彎曲?引力子或者其他?為什麼會有空間彎曲?為什麼會有引力子?

沒有人能說得清楚!

況且萬有引力或許根本就是錯誤的,但我們也不能否定牛頓的功勞,更不能說牛頓就是錯誤的,他沒有錯,他只是根據自己對周圍世界的觀察總結出來的規律而已!


宇宙探索


解答區有一個民科氣息濃厚的人,ID叫做 ,自我認證是“文化領域達人”。但是從我對他的觀察來看,似乎找不到他有多少文化,更有一股狂妄的勁頭。當年在田頭上組織一些不識字的老農民批判愛因斯坦,這個 就和那些老農民類似。不過,說實話他還未必比得上老農民呢。因為他的言語邏輯顛三倒四,一股子黴餿味,我不知道他是否反轉,但想必八九不離十。網絡上反轉的那類烏合之眾,無非就是他這種頭腦有點不正常的同氣質者。



這類人,往往不喜歡讀書識字,卻喜歡聽垃圾八卦陰謀論。霍金作為一位劍橋的教授,卻被他稱之為“神棍”。為什麼霍金被他稱之為“神棍”?因為霍金支持宇宙大爆炸的科學假說,認同宇宙在極早期存在於一個奇點。這樣的描述顯然不能讓低智力的人接受,他們就以為科學家都在編瞎話,要不然為什麼不允許有“宇宙外面”的存在?於是乎,這些陰謀論者就開始想象,說霍金是美帝打造的騙子,扶植起來用有神論攻擊無神論的。

可惜 都沒有搞清楚,霍金是英國人,他一輩子在英國學習和工作,與“美帝”並沒有什麼關係。而且霍金才是真正的無神論者。《西班牙世界報》專訪過霍金,霍金公開的說明他本人是無神論者。霍金還說,宇宙從開端到結局,比如在奇點處,都是完全由物理規律所決定的,不需要由一個類似上帝的角色來“點火”啟動。

奇點是一種科學上的假設,宇宙大爆炸理論認為宇宙時空如果回溯到遙遠,總有一個開端。在這個開端處,存在一個物理學意義上極小的點,由於平衡被打破,這個點開始相變膨脹,時間和空間隨即衍生。

很多人說,宇宙大爆炸和奇點是被實驗證明的科學理論嗎?明確的說,還不是。目前還做不到在實驗室重複出一個奇點。但是,奇點學說絕對不是所謂的“神棍”理論。

一般來說,理論分為三個級別,最低一個級別叫做“個人假說”。沒有提出任何實驗的手段,也沒有建立自洽的數學模型,不具備可預言性,就是個人假說。

要是以上缺乏的要素全部都具備了,就是最高等級的“科學理論”。靈魂的存在,轉世投胎,這類就是個人假說。

比個人假說更高一個等級,就是“科學假說”。

科學假說比最高等級的科學理論要低,但是超過個人假說,屬於第二級別。與科學理論比較,它暫時還無法做出直接的實驗的驗證,但是它明顯比個人假說強。比如,宇宙大爆炸和奇點就是一個典型的科學假說。雖然不能完成實驗,但是它提出驗證的方法,比如人工創造黑洞,有自洽的數學模型,可以預言膨脹係數的進展。而且,即使不能實驗做一個奇點,可是有很多間接的證據,比如氫的丰度,宇宙背景微波輻射等等。所以說,宇宙大爆炸是嚴肅的科學,並不是民科們拍天靈蓋幻想出來的東西。倒是民科們一無所知還洋洋得意,既看不懂科學,也不會去主動學習,自己想不通就乾脆斥之為垃圾,天天在意淫中度日。



那麼,在這個神秘的奇點處,我們可以掌握哪些有效的信息呢?就目前我們所知曉的所有物理學工具,還沒法對奇點的物理性質進行完整的描述。由於此處溫度、密度過高,造成了時空的重疊,以至於一切已經知道的物理規律都統統失效了,所以我們沒法去精確的描述它。這有賴於科學進化出全新的量子重力學說,統一相對論和量子力學才能做嘗試。


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