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独孤绿风

2023-07-07 07:07:49

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为什么会发生宇宙大爆炸呢?(为什么会发生宇宙大爆炸呢知乎)

今天得宠网给各位分享宇宙爆炸原因有哪些的知识,其中也会对为什么会发生宇宙大爆炸呢?(为什么会发生宇宙大爆炸呢知乎)进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在我们开始吧!

为什么会发生宇宙大爆炸呢?

宇宙从何而来?这个问题对于我们来说或许永远没有答案,因为人类的历史对比宇宙的时间尺度来说太过渺小,虽然科技在不断的发展,但是想要真正地了解宇宙还是有很多困难的,最近有读者询问了一个有趣的问题,为什么说宇宙诞生自一场大爆炸,有没有其他可能性呢?

下面我们就来讨论一下,从人类现有的物理知识来看,宇宙是如何诞生的,除了大爆炸理论之外当然存在其他理论,因为大爆炸理论也没有被百分百肯定,毕竟一百多亿年过去,这么漫长的时间宇宙或许发生过很多次变化,我们的任何猜测都会存在偏差。

现在“宇宙大爆炸”已经成为了常识性的理论,也是最被认可的,但是这个理论刚刚被提出来时整个科学界都不看好这个理论,因为当时的科学家正处于最大的变革时代,达尔文的进化论思潮冲击着全世界的传统观念,因此所有的科学家都抵制传统的看法,如果宇宙大爆炸理论成立,那么就是说宇宙存在一个“起点”,这和传统的神创论类似,因此大爆炸理论遭到了轻视。

这个时间段普遍的观点都是认为宇宙是“无始无终”的,也就是没有开端也没有结束,从现代物理学来看,这个观点也是不成立的,因为宇宙中的一切都会从有序变得无序,从热变冷,从密集到稀疏,也就是我们常说的“熵增”,因此宇宙肯定会有一个开端,或许也会有一个结尾。

在宇宙红移现象被发现后,科学家在改变了自己的观点,随后1948年伽莫夫提出了大爆炸理论的雏形,宇宙的开端是一场爆炸才渐渐被大家接受和认可,从这个事件就可以看出来,科学最重要的就是创新精神,任何时候都不能用常识来看待宇宙,毕竟我们的知识体系建立在地球上,宇宙中存在无数和地球类似的星球,所以在宇宙尺度上,我们的知识并不是十分可靠。

一,黑洞论

这个理论是各种宇宙诞生观点中最有趣的一个,也就是我们生活的宇宙本身可能就是一个巨大的黑洞,如果这个理论是真的,那么宇宙之外就会存在其他的宇宙,我们的宇宙之中也可能存在其他微小的宇宙,这个理论也可以和多维世界相互关联,每一个黑洞宇宙之外可能就存在一个更多的维度,因此我们生活的宇宙中可能在黑洞中隐藏着一些“二维宇宙”。

为什么会出现这样的观点呢?因为奇点大爆炸的核心就是一个“奇点”,这个奇点拥有超乎我们想象的质量和密度,同时温度也十分的高,但是这个奇点为什么出现?没有答案,就连我们宇宙的时间轴都是从大爆炸开始的一瞬间开始计算的,大爆炸之前没有时间的概念。

而在研究黑洞时我们发现,黑洞是因为超高质量的恒星死亡,随后产生的大爆炸,会先压缩在释放,黑洞就这样形成了,如果恒星的质量不够,那么就会形成一颗被极致压缩的“中子星”,这些天体因为质量很高,产生的引力很庞大,会对周围的空间产生影响,那么一个质量超乎我们想象的天体是否会直接把空间炸碎?我们的宇宙或许就是这样的诞生地,只不过这样理论没有太多的证据证实,目前真实性还不够。

二,量子涨落后的正负宇宙

我们都知道,能量和物质是不会凭空产生的,那么奇点是如何出现的?从这里我们就可以看出来宇宙的诞生难点是,大爆炸之前发生了什么,而在量子领域或许可以解释为什么会出现一个超高质量的奇点,那就是量子涨落现象。

在量子力学中,不确定性是宇宙的本质任何事情都要看概率,同时允许量子存在不同的状态,而矩阵力学告诉我们想要确定量子的一个数据,那么另外一个数据就会变得不确定,下面我们用“量子隧穿”来简单说一下这个现象。

当一个量子想穿越一个隧道时,因为能量和速度不足无法穿越这个隧道,但是从量子力学的原理来看,这个量子并不是不可能穿越这个隧道,只不过概率很低很低,低到足够我们忽略,但是只要存在这个规律,给予足够的时间那么总有一天,这个量子会穿过这个隧道。

再假设这个隧道无限狭窄,那么这个可能性就会无限的增加,穿越隧道的概率随着隧道长度的确定反而不确定起来,超越隧道的成功率会达到一个峰值,也就是我们常说的“量子涨落”这个时候,原本不可能的事情变成可能的概率就足够高,这就是宇宙的本质——概率。

我们常识中的一切,只不过是因为人类的生命太短,各种可能性发生很低的事情,在我们的常识中就变成了不会发生,其实宇宙的本质并不是这样的,这个理论放在奇点大爆炸时,我们假设当时没有任何的能量,但是能量就不会出现吗?当然不是,只是概率很低,所以在一个极其短的时间内,能量达到了峰值,产生了一场大爆炸,我们的宇宙就此诞生。

但是这不就违背了能量守恒定律了吗?就算是量子涨落,在达到峰值后也会快速复原,科学家对此的解释是,宇宙大爆炸不止炸出了一个宇宙,而是一正一负两个宇宙,正负相加等于零,对于原本的虚无来说,没有任何改变,0仍然是0,但是我们的宇宙万物就此出现……

宇宙为什么会发生大爆炸?

为什么会有宇宙大爆炸这是个非常简单而又非常复杂的问题,简单是因为每一个听过宇宙大爆炸理论的人都能提出来,复杂是因为没有任何人包括任何一位科学家能在现有理论基础上回答它。

宇宙大爆炸

宇宙大问题——奇点疑难众所周知,宇宙大爆炸理论是根据美国天文学家哈勃发现的星系阶梯红移的观测结果,基于广义相对论提出来的,后来由霍金和彭罗斯通过广义相对论证明它必然来自于一个奇点,而这个奇点是所有宇宙物理规律失效的地方,无一例外,所有的已知物理规律都将失效,包括广义相对论本身。也就是广义相对论预言了奇点又同时预言了自身在奇点失效……

霍金(中)和彭罗斯(右)

也就是说我们目前没有任何成熟可靠的理论能帮助我们解释宇宙是怎样"大爆炸"的。然而虽然可靠的理论没有,不可靠的还是有的……科学家提出了一些关于宇宙创生的相关假说,虽然没有成熟的物理理论作为基础,但假装解决一下也无妨。下面我要编故事了,嗯,我…编的……

第零种力——宇宙的第一推动在很久很久以前,宇宙里什么都没有,忽然间一个能量涨落产生了一对奇点,其中一个是能量为正的奇点,为了无中生有下的总能量守恒(为0),会同时出现一个能量为负的奇点。正负奇点迅速分开并在目前未知的原因下急速膨胀,正的奇点就产生了我们的宇宙。至于那个未知原因,这可能是第零种力导致的……嗯,就是现在自然界四种力都还没产生时的相互作用力导致的……而那第零种力在奇点消失后就消失了……

膨胀的宇宙

第零种力会重新出现吗?那么问题来了,如果现在重新坍缩产生奇点,第零种力会重新出现吗?这有两种可能:

一种是必须整个宇宙恢复到宇宙大爆炸奇点时才能出现。这是最有可能的情况,因此当宇宙重新坍缩回大爆炸奇点时,第零种力将重新出现并重新引起宇宙大爆炸,周而复始……这就变成弗里德曼的动态宇宙模型里那个脉动的宇宙。

另一种可能是恒星坍缩到黑洞奇点时即可产生。然而这样问题又来了,坍缩到奇点就产生第零种力,奇点又会马上发生膨胀,这样奇点就无法形成了,重新膨胀的奇点又导致黑洞无法形成,可是我们的宇宙明明有黑洞啊……这怎么破?其实这很简单:就是正常恒星坍缩无法产生零维的奇点,因为只有完美的完全对称坍缩成球对称的史瓦西黑洞才能产生真正意义上的零维奇点,也就是它的角动量必须严格为零。然而这只是个理想状态,实际上基本无法实现,在通常情况下恒星坍缩由于存在初始的自转和非严格对称的坍缩,会产生一个带有自旋的克尔黑洞,而这种带自旋的克尔黑洞并不会形成零维的奇点,而是形成一个一维的奇环,这样就可以避免第零种力的产生……

带自旋的克尔黑洞

为什么需要这一种力?虚构这种力可以解释宇宙怎么开始,也突破了奇点的物理学禁地,我们只需要假设存在这样一种力,就能解决奇点为什么会膨胀的问题,因为只要这种力存在,它就只能膨胀……这样我们无需再知道奇点里任何其它的物理规律。

在目前的某些理论假设里,奇点处自然界的四种力还没有分离,统一为一种未知的力——超力。但这超力似乎并不能解释奇点为什么会膨胀,而且它与目前自然界的四种力相关,目前的四种力都是从超力中相继分离出来的。因此它实际上并不适合解释奇点膨胀。而如果我们假设了第零种力,那么超力就是在奇点膨胀、第零种力消失后的超高能状态下出现的。也就是说超力是宇宙大爆炸后产生的第一种相互作用力,然后随着膨胀宇宙温度急速下降后才相继分离出目前已知的自然界四种力,首先分离出的是引力,然后是强核力,最后是电磁力和弱核力。

自然界的四种相互作用力

理论预言我们假设黑洞奇点处第零种力会重新出现的情况下,可以预言无自旋的奇点永远无法出现,因为第五种力会终结“奇点”这种状态。至于科学家有没有办法制造一个无自旋的奇点……我觉得有点难……

无自旋的奇点

结语以上纯属个人观点,请自行斟酌,欢迎留言讨论。实际上目前人类的已有理论和已知物理规律还不足以解释宇宙为什么会发生大爆炸,所有你听到的观点都是假说。

是什么原因造成宇宙大爆炸?

是什么引发了宇宙大爆炸?

宇宙大爆炸是怎么形成的

宇宙大爆炸,简称大爆炸(英文:Big Bang)是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型,这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的(根据2010年所得到的最佳的观测结果,这些初始状态大约存在发生于133亿年至139亿年前),并经过不断的膨胀到达今天的状态。 比利时牧师、物理学家乔治·勒梅特首先提出了关于宇宙起源的大爆炸理论,但他本人将其称作“原生**的假说”。这一模型的框架基于了爱因斯坦的广义相对论,并在场方程的求解上作出了一定的简化(例如空间的均一和各向同性)。描述这一模型的场方程由苏联物理学家亚历山大·弗里德曼于1922年将广义相对论应用在流体上给出。1929年,美国物理学家埃德温·哈勃通过观测发现从地球到达遥远星系的距离正比于这些星系的红移,这一膨胀宇宙的观点也在1927年被勒梅特在理论上通过求解弗里德曼方程而提出,这个解后来被称作弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克度规。哈勃的观测表明,所有遥远的星系和星团在视线速度上都在远离我们这一观察点,并且距离越远退行视速度越大。如果当前星系和星团间彼此的距离在不断增大,则说明它们在过去的距离曾经很近。从这一观点物理学家进一步推测:在过去宇宙曾经处于一个极高密度且极高温度的状态,在类似条件下大型粒子加速器上所进行的实验结果则有力地支持了这一理论。然而,由于当前技术原因粒子加速器所能达到的高能范围还十分有限,因而到目前为止,还没有证据能够直接或间接描述膨胀初始的极短时间内的宇宙状态。从而,大爆炸理论还无法对宇宙的初始状态作出任何描述和解释,事实上它所能描述并解释的是初始状态之后宇宙的演化图景。当前所观测到的宇宙中轻元素的丰度,和理论所预言的宇宙早期快速膨胀并冷却过程中最初的几分钟内,通过核反应所形成的这些元素的理论丰度值非常接近,定性并定量描述宇宙早期形成的轻元素的丰度的理论被称作太初核合成。 大爆炸一词首先是由英国天文学家弗雷德·霍伊尔所采用的。霍伊尔是与大爆炸对立的宇宙学模型——稳恒态理论的倡导者,他在1949年3月BBC的一次广播节目中将勒梅特等人的理论称作“这个大爆炸的观点”。虽然有很多通俗轶事记录霍伊尔这样讲是出于讽刺,但霍伊尔本人明确否认了这一点,他声称这只是为了着重说明这两个模型的显著不同之处。霍伊尔后来为恒星核合成的研究作出了重要贡献,这是恒星内部通过核反应从轻元素制造出某些重元素的途径。1964年宇宙微波背景辐射的发现是支持大爆炸确实曾经发生的重要证据,特别是当测得其频谱从而绘制出它的黑体辐射曲线之后,大多数科学家都开始相信大爆炸理论了。

什么是宇宙大爆炸?

宇宙大爆炸说明了什么?

是什么引起的宇宙大爆炸?

是什么引发了宇宙大爆炸?

为什么会有宇宙大爆炸

宇宙大爆炸的形成原因:致密炽热的奇点膨胀爆炸。

奇点:约150亿年前,体积无限小,密度无限大,温度无限高,时空曲率无限大的点,称为奇点。

量子真空在暴涨期达到全盛,之后便以暗能量的形式弥漫于全宇宙,且随着物质和辐射密度迅速减小,暗能量越来越明显。暗能量可能占据宇宙总能量密度的2/3 ,从而推动了宇宙加速膨胀。

主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化,如同一次规模巨大的爆炸。光波变长是由于宇宙正在膨胀的结果。

扩展资料:

产生原理:

爆炸之初,物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀,导致温度和密度很快下降。随着温度降低、冷却,逐步形成**、**核、分子,并复合成为通常的气体。气体逐渐凝聚成星云,星云进一步形成各种各样的恒星和星系,最终形成我们如今所看到的宇宙。

“宇宙并非永恒存在,而是从虚无创生”的思想在西方文化中可以说是根深蒂固。虽然希腊哲学家曾经考虑过永恒宇宙的可能性,但是,所有西方主要的宗教一直坚持认为宇宙是上帝在过去某个特定时刻创造的。

参考资料来源:百度百科——大爆炸宇宙论

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