03.05 大家都知道宇宙大爆炸理论,但是大爆炸前奇点存在于哪里?奇点里的物质又是怎么来的?

趣车报告


根据目前的宇宙大爆炸理论,宇宙可能来源于138亿年前的一个奇点的“爆炸”。你可能会注意到了,这个“爆炸”是有双引号的,也就是说它不是一个真正的爆炸。

在广义相对论提出后不久,爱因斯坦就发现根据他的广义相对论,宇宙是不稳定的,它要么会膨胀,要么会收缩,并不能得到一个稳定运行的宇宙,这对于已经从犹太教信仰里挣脱出来的爱因斯坦来说,显然是不能接受的。于是他毫不犹豫地给他辛辛苦苦推导出来的引力场方程增加了一个称为宇宙常数的项,通过这个宇宙常数项的补丁,他就能避免宇宙膨胀或收缩,得到一个稳恒的宇宙。

然而过了二十多年后,美国天文学家哈勃通过对当时已知距离的二十多个河外星系的光谱分析发现,他们当中绝大多数的原子光谱都向红端移动,根据多普勒效应,这表明这些星系都在远离地球而去。并且根据光谱红移量和测定距离的比对,哈勃发现了一条规律,星系距离与光谱红移量呈线性关系,就是距离地球越远的星系,远离我们的速度越大。这就是我们所说的哈勃定律。

进一步对哈勃定律的分析很容易就得到一个结论:并不是星系在加速远离地球,而是星系之间的空间在膨胀。

这是显而易见的,一方面如果是星系自己在加速远离,那么地球将重新成为宇宙的中心,另一方面这退行速度线性递增的原因也不好解释,因此空间膨胀就是最合理最简单的解释。然而问题来了,既然现在观测的结果是宇宙正在膨胀,而星系的距离又是有限的,那么沿时间方向回溯回去,在过去的某一时刻,宇宙中的所有星系都将会聚集到一点……我们现在称这个点为奇点。

按照上面描述你会发现,奇点就是我们的宇宙空间缩回去后的那个点,既然缩回去了,也就没有宇宙空间了,奇点就是那时候宇宙的全部!


科学认识论


首先需要更正的是,奇点仅只是数学上的术语,其并不具有任何的物理意义。因此,涉及物理的问题,即涉及到现实的世界,奇点是没有意义的。

所以,题主的问题应该更正为宇宙膨胀的初始体积最小,其位于何处?构成该最小体积的物体是什么,其如何通过膨胀产生了各种基本粒子即产生了物质?

由于自然界是不连续的,存在着质的变化。而我们的宇宙仅只是自然界的一部分。此外,自然界只是一个抽象的哲学概念,具有无限性,是一个开放的概念;而创造我们人类的宇宙则是一个具体的物理概念,其具有有限性,是一个封闭的物体。

于是,根据人类认识的基本原则,“凡是具体的都是有限的”,我们的宇宙是一个相对于自然界即相对于其外部的空间,是一个独立存在的封闭体系。

作为一个具体的封闭体系,我们的宇宙对外具有一定的体积,对内则一定存在着有限数量的且不可再分的最小粒子。于是,宇宙的最小体积就是这些最小粒子的体积之和,宇宙最初的状态则是这些最小粒子聚集的等离子状态。

作为一个封闭体系,类似气球🎈,宇宙膨胀与否以及宇宙变化的速率,都是由宇宙内外部空间压强的比值决定的,即是由宇宙内外部最小粒子构成的空间能量密度决定的。

所谓空间,就是离散的粒子构成的物理背景。决定宇宙存在状态的最为基本的空间,就是由最小粒子构成的物理背景。对于该背景,我们称为量子空间。

于是,当宇宙收缩至空间量子的间距趋近于零时,宇宙内部量子空间的能量密度会急剧增大,从而导致了宇宙变化的反转,由收缩改为膨胀。

宇宙最初的膨胀是非常剧烈的,因而被俗称宇宙大爆炸。其本质是,宇宙内部的最小粒子即量子在彼此迅速地相互远离,即量子之间的距离在不断地增大。

由于宇宙膨胀的初期,其膨胀的速度远大于宇宙内部量子的传播速度。所以,宇宙内部量子空间会随着宇宙的膨胀而变得越来越不平衡。

于是,局部高能的量子会借助于量子运动的屏蔽效应而形成封闭体系,产生出了各种基本粒子即产生了物质。

于是,在宇宙的内部,由原来单一的等离子状态,分化出了一种新的存在状态即产生了能量的聚集态。

于是,在宇宙的内部存在着两种不同的状态。离散的量子构成了宇宙的物理背景,封闭的量子系统则成为了宇宙的物理对象。

前者被称为空间,后者就是我们俗称的物质;前者属于能量的范畴即是关于开放的粒子运动能力的度量,后者则属于质量的范畴即是被封闭的粒子关于其空间效应的度量。

随着宇宙的膨胀,宇宙内外部量子空间能量密度的比值会发生变化,会相应地减小,从而使宇宙的膨胀趋于平缓,使宇宙的膨胀速度远低于其内部传播的速度(光速)。

于是,宇宙的内部空间将逐渐地趋于平衡,不再具备产生量子的封闭体系。于是,在宇宙的内部,由原来的能量转化为质量,转变为由质量转化为能量。

这就是为什么我们现如今所看到的,都是质量变为能量的原因。从这个意义上来说,物质仅只是宇宙高速膨胀的副产品,是宇宙内部能量的缓释器,其起到了平衡宇宙并保持宇宙稳定存在的作用。

总之,我们的宇宙并不是孤立存在的,宇宙具有最小的体积,而且存在于更为广阔的外部量子空间。宇宙最初的构成是被称为量子的最小粒子,因而它们的体积之和就是宇宙体积的下限。


淡漠乾坤


奇点的特点和性质都是难以理解,反映出人类认识世界的尴尬。也许是达到了人类智慧的极限。记得一位外国的科普作家说过,一只老鼠想要去解一道偏微分方程。我们想认识解释奇点,恐怕也象那只要解方程的小老鼠吧?这个问题也许是我们不可能理解的。

科学上解决不了,我们还可以从哲学上解决。老子第二十五章:“有物混成,先天地生。寂兮寥兮,独立而不改,周行而不殆,可以为天地母。吾不知其名,强字之曰道,强为之名曰大。大曰逝,逝曰远,远曰反。”老子说的道,大约就是那个奇点吧!

关于奇点或者是道,我们还知道些什么呢?老子第一章:“道可道,非常道。名可名,非常名。无,名天地之始;有,名万物之母。故常无,欲以观其妙;常有,欲以观其徼。此两者,同出而异名,同谓之玄。玄之又玄,众妙之门。”

中国的哲学家就是厉害,几千年前,就把关于奇点的答案给我们准备好了。物理学,天文学的专家们,别苦恼了,都来研究《老子》吧!


学而时


当我们夜晚遥看夜空,我们看见许多的星星,有的很远很远,有的非常近,比如月亮火星近,还有许多遥远的亮点,哈勃望远镜拍摄那是一个一个的星系,非常遥远。

人类对宇宙的好奇心使人类不断的探索,发现宇宙中的秘密,宇宙究竟是什么?宇宙是怎样诞生的,它来自哪里,它归属于哪里。

人类的兴趣想探个究竟。几千年来,人类对宇宙有许许多多的幻想和假说,上帝创造出来的,神仙创造出来的。

人类对宇宙的了解一步一步的接近真相,今天物理学的进步,发现了宇宙星云的运动,星系的运动,和行星围绕着更大的恒星的运动。

原来宇宙在运动中,而且永远不会停止,发现了宇宙星云之间的互相作用,星系之间的互相作用,行星与恒星之间的互相作用。

发现了万有引力,和热运动,热与冷之间的关系,物质的原始属性,在不同温度下,物质的三态作用。

水在100度就会变成气体,在零度以下就会变成固体。

而岩石要在几千度才会溶化变成液体,在常温下就是固体。热会膨胀,冷会收缩,热胀冷缩宇宙更古不变的真理。

我们遥看明亮的星星,和无限光芒的太阳,它们的温度非常的高,它们是膨胀的星体。

而那些自身不发光靠恒星的光线照射而反光的星球,暗淡,很远很远的不发光的星球不被人类察觉,人类永远不会看见。

运动的宇宙,在万有引力作用下产生涡旋,而增加中心的质量而变得吸引越来越大,而这个引力又吸引着外围的星云,不断的聚拢在中心点上,而越缩越小。

无限的空间,永远无法探索,无边无际,没有边缘,我们可以把我们的宇宙作为一个点,那么我们的宇宙外面是什么呢?

无限的空间,里面还有未知的宇宙存在,我们在看这些宇宙外面是什么呢?还是无限的空间,和未知的宇宙世界,而永远无穷无尽。

我们的银河系,是我们的宇宙,我们处在银河系的边缘,我们又属于银河系里面的太阳系,我们的太阳系只有一个太阳,光芒不强,我们可以在没有太阳光照射的夜晚看见遥远的星系,这是在银河系中心无法想象的,因为哪里星系密布,各个星球反光强烈,而人类的光学眼睛是看不见遥远星系的,就像地球上的白天一样,空中一片亮天什么也看不见。

许多人说宇宙是从一个极小的奇点爆炸而成,这符合热涨冷缩的宇宙原理。

但是不符合,无限宇宙的原理,我们很欣赏俄罗斯的套娃,一层又一层的道理,无限的层次永远无限,没有终结。

我们看到银河系有一个中心,而银河系所有的星系都围绕着这个中心运动,做涡旋运动,越缩越小。

我们知道物质的三态变化,膨胀和缩小都有着热值参与其中,当一个物质特别热时这个物质就会膨胀,温度降低时就会缩小。

反之,一个物质缩小就会释放出大量的热,一个物质膨胀就会吸收大量的热。我们把水放在锅里烧,炉子里面的热就会传递给锅子里面的水,水就烧开了,而且气化。

一群星星组成的星云,在万有引力作用下,越缩越小,到了一个极值,释放出大量的热,就会迅速的膨胀,膨胀之快,这就是爆炸,宇宙大爆炸。

其实每一个星云都有这样的运动规律,比如银河系就是这样的运动规律。

而浩瀚无垠的宇宙里面有无数的星系,它们也在遵循着这个规律不断的循环中运动着。那么把银河系比做一个点,更多的星系围绕着一个中心运转,而热胀冷缩。

这就是一个更大的宇宙,那么把这个又比作一个点,那么更大的宇宙还是这样旅行着这个规律永远变化着。

许多人说宇宙是一个奇点爆炸而成,我们应该想象无边无际的空间有无数个这样的奇点,它们在先后次序的运动着,有的先爆炸,有的后爆炸,此起彼伏。

我们的银河系就是这样的一个奇点,它单独的旅行着这个宇宙运动规律,而我们太阳系离银河系的中心很远,我们人类无法看见,我们太阳系在银河系的边缘上。


宝树白石


没资没质,乱胡乱扯。专家专吹,不信不行。


文龙豪哥


不懂!


遇见幸福162639176


根据能量守恒物质守恒,奇点是从高能量转化而来。最初世界是没有任何东西,只有看不到的能量,能量汇聚在一起转化为质量非常大的奇点,从无到有,从有到无,虚则实之,实则虚之。自己感悟吧


滴滴答答滴滴哒哒


宇宙大爆炸理论是目前关于宇宙起源的主流学说,该理论认为宇宙起源于一个被称为“奇点”的大爆炸,这个奇点是一个密度无限大、时空曲率无限大、熵值无限趋向于零的奇异点。何为宇宙,宇宙是所有物质、时间和空间的总和。宇宙的所有物质,包括空间和时间都是由奇点产生的。因此爆炸前奇点没在任何地方,因为“地方”是个空间概念,只有在奇点爆炸后才有空间、才有地方。同理也没有爆炸“前”,因为“前”是个时间概念,只有在奇点爆炸后才有时间、才有“前”。不要再用惯常思维考虑问题:说任何事非得说个时间、地点,我们之所以如此,是因为我们处于一个有时间和空间的环境中,而现在谈的是这些时间和空间的起源,“那时”是没有时间和空间的。奇点就是这样存在着:不需要在任何地方、任何时间。所以现在根本不存在当初的奇点在现在宇宙什么位置的问题,因此宇宙也没有中心。

奇点怎么来的?这个问题牵扯到世界的本原,属于哲学问题,应该结合哲学来回答。科学上只能说它是一种物质存在方式,是客观实在性即物性的一种体现。


物原爱牛毛1


怎么说呢,应该这样理解 奇点之外的世界对于三维空间来说其实是无意义的因为其实它什么也没有,也没有时间的概念,也没有任何东西,这样的环境只是理论存在,想要分析研究它无从谈起,因为你找不到这样也创造不了它。


找零钱79564932


这个奇点就是巨大的黑洞。高密度、高质量、高能量。物极必反,当黑洞的密度、质量和能量达到无限小的时候随之反弹爆炸,于是新的宇宙就诞生了。这也应验了一句话,小到极点就是大到无边。我认为宇宙大爆炸理论是有一定道理的,这从所有星系的星球都是圆形的可以证明。爆炸后的星云物质在原力碎块的引力作用下发生坍缩,于是形成了大小不一的星系和星球。其中新形成的黑洞,起到了核心作用,在万有引力的作用下,逐步形成了各星系相对稳定的结构和运动秩序。那么没有奇点前这个时空是什么样子的?这也不难理解,没有奇点前,不存在时空,时间和空间是大爆炸之后产生的。还有一种情况,就是我们现今的宇宙只是天然宇宙中的一个局部宇宙,整个宇宙是多重的。局部宇宙周而复始,不断循环。在我们现在的宇宙之前曾发生过无数次的收缩与爆炸,即宇宙——奇点——宇宙……。当然,这种循环的周期是非常慢长的,以n个亿亿年计算。



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