如果宇宙能量是守恆的,那麼宇宙大爆炸又是怎麼來的。不矛盾嗎?

晴佛


那我們來考慮一下

當繩子提供拉力時候

宏觀上是沒有做功的

但你想為什麼繩子沒有被拉斷?

那你可能說繩子很結實

在微觀上繩子內的分子力提供了拉力

還有繩子內分子的結構

使得繩子很結實

這樣無數的分子宏觀上就表現出來拉力了

但是人多手臂內並不是分子

而是細胞

人拉著東西會讓細胞加快新陳代謝~缺氧確ATP功能不足等~

所以時間長了

就會感到累的

能量有正有負,正負相互湮滅有歸於無,或許虛空中一刻不停的在產生正負能量又相互湮滅,曾看過一個說法不可能有真正的真空,大概就是空間在不停的演變吧,無中生有,既然正負可合併為無,為什麼不能無中生有。

能量不會憑空產生,那麼宇宙大爆炸時的能量哪裡來的啊,如果前一個宇宙來的,黑洞裡來的,那麼前一個宇宙黑洞裡的能量哪裡來的啊,難道是憑空產生的,什麼都沒有怎麼憑空產生?難道是一直都存在的?要是一直都存在的,那總要有個地方產生能量的吧?


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宇宙能量守恆跟熱大爆炸狀態的誕生其實並不矛盾,這中間的過程能量也是守恆的,而矛盾的是重子數、輕子數的守恆才跟宇宙大爆炸矛盾,下面我們就說下這個問題。

宇宙的本質是能量的守恆

早些時候,人們認為物質是宇宙的基本本質,也就是說宇宙存在基本的物質(質量)守恆定律,因為人們當時發現物質在所有物理機械過程中,不管是把一個物體捶打成什麼形狀,它的質量不會發生任何改變,而且後來在人們掌握了化學反應以後也發現,參與化學反應的物質不管是吸熱反應還是放熱反應,最後和生成物之間的質量也是守恆的,因此就提出了物質/質量守恆定律。

時間到了20世紀最初的幾年,人們確鑿的相信時間所有的物質都是由原子組成的,而每一個原子還包括帶正電較重的原子核和繞原子核運行的電子組成,在原子核中質子的數量就決定了原子的種類,以及它的物理、化學性質。於是我們就根據不同原子的原子數和性質列出了一個具有周期性規律的表格,即元素週期表。

但是人們發現,一些比較重的元素還具備一種很特殊的性質,即放射性。這些元素無需外界的干擾就可以發自的變成更輕的元素,即衰變。在重元素衰變的過程中會釋放出α粒子(氦原子核)和β粒子(電子),如果轉變後成為的元素還具有放射性就會一直衰變到更輕、更穩定的元素。理論上,所有比鉛(82號)更重的元素都會在漫長的過程中衰變為鉛或者比鉛還輕的元素。

但在這個過程中人們發現了一個怪異的現象,放射性元素衰變後生成的新元素和釋放的粒子質量總和都比之前的元素要輕,這說明我們之前認為的物質/質量守恆存在瑕疵。1905年愛因斯坦就解決了這個問題,它認為衰變後的部分質量以能量的形式消散掉了,這就是著名的質能方程所說的能量和質量是等價的,物質不管是經過化學反應還是核反應所釋放的能量都來自反應物所損失的質量,之所以我們以前認為化學反應的質量是守恆的是因為,這種反應釋放的能量十分微小,也就是損失的質量很難被測量出來。因此宇宙的基本守恆定律為能量守恆,而非物質/質量守恆。

既然物質不守恆,那麼這就為我們提出了一個新的問題,宇宙中的物質是怎麼來的?

這就要說到宇宙起源的問題了。我們經常會說,宇宙誕生於熱到爆炸,其實這句話現在說來是錯誤的,因為它忽略了一個關鍵的過程,那就是大爆炸早期階段熾熱、稠密,充滿物質和輻射的熱膨脹狀態是怎麼來的?也就是說是什麼創造了大爆炸以及大爆炸時期的物質。

這個問題大爆炸理論並沒有給出我們答案,但在1980年美國物理學家阿倫·古斯為大爆炸的誕生提出了一個可行的理論,相信你也聽過就是宇宙暴漲理論。這個理論說的是,宇宙並非直接起源於熱大爆炸,而是在這之前還有一個暴漲的階段。這是的宇宙不存在任何物質和輻射粒子,在真空中只存在巨大的真空能量,也就是宇宙最本質的能量來源。真空能量是空間具有的基本屬性,也就是說只要有空間存在它就會存在量子波動,在短時間內產生兩個正反虛粒子對,然後在極短的時間內兩個正反粒子對會湮滅,將能量歸還給宇宙。

這就是宇宙能量的最初來源,但如果你刨根揭底的問,最初的空間或真空能量是怎麼來的,目前的科學無法解答這樣的問題,因為我們無法追溯到宇宙的起點,也就是說在最初的時刻一切已知的物理學都會失去作用,完美沒有意義。而且我們所知的時間也不是從0開始的,而是有一個最短的普朗克時間,即10^-43s,這個時間很小,但也是大於0的,我們不知道在0s宇宙發生了什麼,不知道這團真空能量是怎麼來的。但這不妨礙我們回到下面的問題。

宇宙中的物質是怎麼來的?真空能量在誕生宇宙是有沒有不守恆?

宇宙暴漲時期,空間中存在的真空能量也導致了空間呈指數級擴張,並在10^-36秒結束(這個時間不確定),總的來說在很短的時間內空間就被拉扯到了巨大的範圍,而量子波動也被延申到了整個宇宙中!在暴漲結束後,空間中的少量的虛粒子對就衰變到了物質中,也就是說這些虛正反粒子對轉變成了實粒子,這個過程稱為宇宙再加熱階段。

但大部分的真空能量還是被封存在了空間中,也就是目前我們所說的暗能量。正是一小部分真空能量產生了我們宇宙中過的物質,這過程能量也是守恆的。並沒有無緣無故的消失。

那麼問題是,為什麼我說,重子數、輕子數的守恆才跟宇宙大爆炸矛盾!你看,宇宙一開始不存在任何物質和反物質,真空能量衰變後創造了這些正反粒子,但是這些正反粒子還是會互相湮滅把能量又歸還給宇宙,而能量又會創生出新的正反粒子。這樣循環下去話的,宇宙根本就不會存在任何物質粒子。也就是說,重子數(中子和質子)和輕子數(電子)永遠都是0。

但是現實的宇宙中充滿了各種物質,這些物質都有有重子和輕子組成的,而且根據標準模型的預測,質子和電子是不會衰變的,也就是它們永遠都是守恆的。(有些理論預測質子會衰變,但實驗被沒有發現),也就是說宇宙一開始肯定存在某種打破重子數為0的過程,創造了當今的物質宇宙。這個問題聽起來是不是很熟悉,這其實就是正反物質不守恆的問題,也是反物質消失之謎。是當今宇宙學最大的謎題。

所以,只要存在最初的、誕生宇宙的真空能量,在到後來的大爆炸,甚至到當今的宇宙,任何變化過程都遵循著能量的守恆。也就是如果現在讓宇宙重新塌縮,轉變回最初的能量狀態,其所包含的能量跟138億年前的宇宙是一樣的,

但是最初的真空能量為何會在暴漲結束後,轉變為實粒子,也就是為何會創生出正反物質對,而正反物質為何又不守恆,打破了宇宙0重子的過程,才是真正的矛盾之處。


量子科學論


奇點,也就是科學家所說的宇宙最初的狀態,這是一種怎樣的狀態呢?

奇點之外是不存在空間的,奇點之內可能溫度極高,質量極大,能量極大,空間曲率極大。

現在我們可以確定奇點有無限的空間曲率,我們推測奇點之內也是有結構的,所以有人認為這是一種超空間結構,這個結構不能用空間思維描述。那麼,宇宙大爆炸的過程也就是空間形成過程。

奇點時期可能具有極高的溫度。當代科學無法分析奇點內部極大質量的物質在這種極高溫度下是怎樣構成無體積相對穩定態的,這種無體積相對穩定態也曾經被科學家說成是純能量體,但如果這是極高溫形成的純物質超空間狀態又有何不可?

我們說奇點之外連真空都沒有,那麼奇點之外是什麼?或者說現在宇宙的邊緣之外是什麼?我認為宇宙之外是不參與物質能量循環的,也就是不與我們所在的這個宇宙進行物質和能量交換,也不能和我們所在的宇宙相連接。

按照大爆炸理論,宇宙大爆炸之初,密度無限大,在最開始一秒的時間裡先形成了各種作用的力,然後逐漸形成了和今天一樣的物質構成微粒,並且擁有了空間……看起來我們所在的這個宇宙是大爆炸後極短的時間定型的,顯然不可能,極有可能的是宇宙還是奇點的時候 ,奇點內部超空間的物質能量分佈狀態就已經定型了未來的空間狀態。

宇宙大爆炸50億年之後,宇宙的能量主體從暗物質轉變成了暗能量,同時宇宙加速膨脹。推斷宇宙空間可能需要暗能量來維持。那麼能量可以主宰空間形態得到了驗證,換句話說質點時期的超空間形態也是由當時的能量狀態決定的。

我們當前的科學水平難以宇宙之初的面紗,但是我們可以確定,能量的形式與分佈形態的變化決定各種空間狀態的形成與改變。在宇宙中,不但物質可以看做能量,同樣各種空間狀態也可以看做能量。能量一方面維繫物質的運動,一方面維繫空間的形態。

能量守恆,宇宙的形態變化永無止境。


無證宗師


宇宙大爆炸只是人類的猜測而已,而宇宙的形成原因,以及來源也是非常讓人難以捉摸的。

因為宇宙的年齡,他是人類所無法捉摸的,他無法來確定到底是多少年,到底是幾百億幾千億年?

因為宇宙實在是太大了,人類處在的地球連冰山一角都沒有。所以說人類根本沒有辦法完全的瞭解宇宙。

人類根據宇宙的運動方式來確定之前發生過大爆炸,因為宇宙中所有的星系都在逐漸擴散,逐漸遠離。一直沒有停止,所以說宇宙語星系逐漸的變得稀薄,這便可以推測是遠古大爆炸,早知休息不斷地遠離。但宇宙一開始沒有爆炸的時候,這些物質是怎麼來的呢?到目前為止這仍然是一個未解之謎。





太陽昇1240


宇宙大爆炸只是一種猜想,科學的發展往往在猜想中前進,多一種猜想就有多一種思路。如果宇宙能量(物質)應該是守恆的(能量本質上只是物質的一種屬性) ,很明顯宇宙大爆炸是不成立的。

也許宇宙可能就是一個生態,一個反反覆覆週而復始的宇宙生態。就像一條魚,從小魚開始吃進食物,經過消化、吸收、排洩在地球生物圈內不斷進行物質循環,然後漸漸長大,最終走向死亡。然後又有新的小魚產生,小魚又成長最終死亡,這樣反反覆覆週而復始在地球生物圈內進行物質交流和物質循環運動。這只是局部的物質產生運動變化,相對整個地球生物圈來說物質的總量是守恆的沒有改變。

宇宙生態圈也和地球生態圈相似。如地球原來就沒有,由於宇宙塵埃的聚集成了小地球,經過一段時間再聚集再吸收地球也漸漸長大,成了現在大地球,地球還可能繼續成長,最終走向滅亡又成了宇宙塵埃。也有可能被太陽吸收成了太陽的一部分,太陽也繼續成長最終還是走向滅亡變成宇了宙塵埃。宇宙塵埃再聚集吸收又形成了新的天體,這樣反反覆覆週而復始在宇宙空間運動變化,雖然這在宇宙某部分空間物質能量產生變化,但是整個宇宙空間總的物質能量是守恆的沒有改變……


悟空—悟道


一點也不矛盾。

因為人類只能管到有宇宙以後的事情。

在我們認知的宇宙,能量是守恆的,迄今並沒有發現不守恆的狀態出現。

現在人類發現的所有科學理論也只能管到宇宙出生那一刻以後,具體點說,就是最多能夠管到普朗克時間和普朗克尺度的事情,在這個尺度以下,所有的理論就沒有了意義。

何謂普朗克時間和尺度?

普朗克時間是人類能夠認識的最短時間。就是宇宙大爆炸“砰”的一下,這“一下”還沒開始的10^-43秒,也就是一千億億億億億分之一秒開始,人類的理論有可能在未來能夠說清楚這個時間段的事情。

普朗克尺度是人類能夠認識的最短尺度。普朗克尺度為10^-35m,也就是1千億億億億分之一米。宇宙在這麼小的時候開始被人類認識,而更小之前就無法企及。

宇宙奇點被認為是零點,也就是從零開始的,普朗克時間和尺度雖然很小很小,但肯定是大於零的,因此人類無法追溯到宇宙大爆炸普朗克時間尺度之前的事物。


準確的說法是,時間短於普朗克時間和尺度的事物,已知的物理學定律,包括狹義相對論論和廣義相對論都會失效,而且沒有意義。

但量子理論為這個已被堵死的衚衕開鑿了一個小孔,使人們看到一線曙光。

量子理論的設想是,物質在向奇點的坍縮過程中,受到量子過程影響,有可能“反彈”“向外”膨脹到另一組維度中去了。

這個“另一組維度”,就已經不是我們所認知的世界了。

黑洞就是這樣一種演化,物質在黑洞無限曲率作用下,無限的向零點坍縮,時空在奇點處消失,時空沒有了,我們認知的一切都沒有了。

黑洞中心就是一個奇點,這個奇點體積無限小,曲率無限大,密度無限高,溫度無限大。

量子力學認為,那裡只留下了一個量子泡沫,一個隨時會出現任何可能的量子泡沫。

而宇宙奇點就是這種鏡像的反彈,時空能量從另一組緯度爆發到我們的世界。

就是從超時空的量子泡沫中爆發,在爆發的那一刻開始,時空開始出現。

人類屬於奇點爆發出來這個世界的產物,只能夠認知這個世界從普朗克時間和普朗克尺度以後的事情。

從這個意義上來講,能量依然是守恆的,只不過是兩個不同維度世界的交換平衡而已。

能量守恆是我們世界能夠測量的理論,而在兩個維度的世界迄今沒有一個完整的理論來定量。

何為量子泡沫?

在量子力學,有量子泡沫、真空零點能、量子漲落等概念,這些概念密切聯繫大同小異。

量子泡沫又叫“時空泡沫”,是美國物理學家、物理學思想家約翰·阿奇博爾德·惠勒,1955年根據量子力學提出的概念,人們把它稱為“惠勒泡沫”。

量子泡沫被認為是宇宙誕生前的概念化,量子泡沫隨機出現,又隨機消失。

這種隨機性又可以描述為充滿著不確定性的量子漲落。

這些量子漲落蘊含在真空中,被稱為“真空零點能”。

量子理論認為,真空並不意味著一無所有,所謂量子泡沫正是蘊含在真空中,是由正電子和負電子旋轉波包組成的系統,裡面蘊含著巨大能量。

這種零點能即便在絕對零度也充滿了活性。

偉大的物理學家、量子力學奠基人之一的狄拉克將這種真空能描述為起伏不定的能量之海,惠勒估算出真空能量密度可達到10^13J/cm³。

這種真空零點能中的隨機量子漲落,表現方式是不斷湧現出虛粒子對,它們隨機短暫出現,又相互湮滅。但在無數次的成對湮滅中,偶爾發生沒有湮滅的粒子,奇點就出現了。

奇點就是這樣產生的,是從超時空的維度方向膨脹到了我們世界,從此創造了時空。

有一種宇宙歸宿說法,就是宇宙最終又坍縮成一個奇點,從何處來又回到何處去,總體上來說,就是守恆,時空物質能量的總守恆。


時空通訊


1,宇宙是奇點大爆炸所行成的,只是一個假設。

2,如果宇宙大爆炸假設成立,也不影響能量守恆的定義,因為大爆炸之前還未行成宇宙,也可以說,奇點大爆炸之前,所有的物理規則都不適用於大爆炸後行成的宇宙,也與宇宙無關。就如宇宙膨脹速度遠遠超過光速一樣,這現象不屬於本宇宙的物理規則之內。


首席草根評論員


我對宇宙的理解和大傢伙說的不太一樣。一群出生不過一萬年的人類。出說成千上億年前的故事。是不是瞎說。萬事萬物的存在,都是物級必反。就象古語說的。分久必合。合久必分。反反覆覆。大到宇宙,小到星球。到到萬事萬物。都有生老病死。至於宇宙是怎樣來的。說是奇點大爆炸出來的。那麼奇點是怎麼來的。沒人沒有科學家來說了。大爆炸也是假想的。到底是什麼。我來說一下。我也不知道。


崔一營


能量守恆定律千真萬確,這是亙古不變的真理。宇宙大爆炸理論就是某些人臆想出來的,更有甚者說宇宙大爆炸源於一個密度無限大體積無限小,比原子還要小的一個奇點,純屬無稽之談,嚴重缺乏科學性。大道至簡,宇宙輪迴遵循自然界合久必分、分久必合的基本原理。就是膨脹到極限開始收縮,收縮到極限再膨脹,週而復始生生不息。膨脹幅度達到上千、上萬億光年遠,收縮成一個壓縮率極高的球形區域,大小應該不小於銀河系,甚至達到本星期團的大小,不可能像有些“磚家”大神能說的,小於一個原子。像一個雞蛋,一個籃球那樣大小都是不可能的,因為宇宙間的物質太多了,物質世界沒有那麼高的壓縮率。


獵戶一等星


我也來說兩句,我的觀點和大家一樣,也不相信宇宙是大爆炸形成的,宇宙我幾萬億年形容都不夠,應該說自古就存在的,咱們拋開宇宙能量守恆這個說,什麼樣的能量大爆炸,都超出神學了,就算真的有神存在,大爆炸也能毀滅,因為宇宙大的無法想象,就拿原子彈的威力來說,幾千萬顆像地球這麼大的原子彈都不夠用,是地球這麼大的原子彈的能量,還是幾千萬顆,這樣的能力都不足以,到底什麼樣的大爆炸呢,我看過一短視頻,介紹現在人類根據科學探索的極限加推理,遐想的手段,以知道的宇宙,就已經沒邊際了,大家都知道,地球只是銀河系中,幾十萬幾百萬星體的其中一個,可銀河系也是另一個系裡的幾百萬幾千萬中的一個,而另一個系,還是另一個系中幾億箇中的其中之一,都叫什麼系我忘了,光這幾個系,等到超光速飛行器要出來,用上,飛出去也需要幾億光年,下面一個小夥說的,用人類才萬吧年去探索處在億萬年的存在,可能嗎,所以人類是不可能探索出來,還有頭兩年說什麼宇宙之外,宇宙之內,都要走億萬光年,還的說用超出光速飛行器,所以不管用守恆定律還是遐想推理,宇宙都不可能是大爆炸形成的,我更相信達爾文的進化論,也就是說宇宙自古就存在,存在多少年不確定,地球什麼個行星都早存在,不過隨著時間,宇宙內部的變化,不定什麼時候就產生了現在的地球,地球處在那麼多年,慢慢的進化人類,進化是需要時間的,所以才有了人類,在一個,相信宇宙大爆炸不如相信神學,說盤古開天闢地,創造了地球,也比大爆炸,蹦出的地球可信,


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