如果宇宙是大爆炸形成的,那么宇宙诞生之前呢?
根据现在的天文理论,宇宙在大爆炸之前是一个奇点,它拥有无穷大的质量,和无穷小的体积。当前宇宙的一切星系和物质,时间和空间,都源于这个奇点。但是问题来了,这个奇点怎么形成的,是上帝创造的嘛?
恒星坍缩成为中子星或黑洞。要是星系坍缩或者宇宙坍缩是不是形成奇点。恒星坍缩是自身质量,促成因素是核反应衰退。宇宙坍缩估计也是质量造成,那么是什么促成因素?什么让整个宇宙往一个点上凑过去。
事实上,大爆炸宇宙论与其它的理论一样,都是一点点被客观的观测事实证明,比如1929年,天文学家哈勃终于根据他多年的观测发现总结出来了一个事实就是,站在地球上,无论你从哪个方向上看去,距离我们较近的星系在向我们靠近,而距离我们较远的星系都在飞速的远离我们,且距离的越远,远离的速度越快,正是这个观测事实使宇宙膨胀的观点悄然而生。
而上世纪七十年代的一个重大发现又是宇宙大爆炸理论的一个有力支持,也就是微波背景辐射。
这两个重大的发现表明了在宇宙之初,宇宙处在一个极高温度、极高密度的状态下,密度高到无法去形容它,而之后宇宙进入到了高速的膨胀期,总得来说就是物质密度从密到稀疏的演化过程, 整个的宇宙体系在膨胀,如同一次大爆炸。
所以说,此大爆炸非我们直观想象中的大爆炸,可以把它理解为大膨胀,而且大爆炸宇宙论是反着推演出来的,它表示如果将宇宙的演化史倒着演一遍的话,那么在最初,这些物质原本是在一起的,并且密度高到无法去描述。
所以用奇点去描述这个状态,在奇点处,一切已知的物理定律还未诞生,所以就无法解释奇点的具体状态,也就更加无法解释奇点之前是怎样的状态了, 现今的科学还没有触及到那个领域,相信未来是可以的。 另外,在2013年,普朗克卫星传回了精确的宇宙微波背景辐射全景图,于是将宇宙的年龄精确的修正为138.2亿岁。
目前,宇宙大爆炸学说是解释宇宙起源和演化的最主流理论,有大量理论计算和太空探测结果给予支持。宇宙大爆炸理论可以解释宇宙背景辐射,星系红移,星系演化以及类星体等。很多试图挑战宇宙大爆炸的理论都无法对以上现象进行解释,而且逐渐被各种太空观测结果所否定。
首先,宇宙的年龄也不是题目中谈到的180亿年,2001年,NASA发射的威尔金森背景辐射各项异性探测器对来自宇宙最古老辐射进行了研究,得出宇宙年龄为137亿年,误差~1% 。2009年5月,欧洲航天局发射的普朗克巡天者卫星,公布了最新的宇宙微波背景辐射全天图,据此计算宇宙年龄是138.2亿年。
对于观测到的宇宙背景辐射和宇宙正在加速膨胀这些事实,都意味着宇宙存在着一个开端,宇宙大爆炸理论就认为宇宙始于一点,随后向周围剧烈膨胀,物质在空间内向外扩张。随着宇宙膨胀,暗能量越来越强大,引力越来越弱,使得膨胀转为加速。
对于宇宙大爆炸之前是什么样的情况,无人能够知晓,人们只是猜测是大爆炸是一种真空能量的释放,在宇宙诞生之前,时间和空间处在量子化的状态,不具有我们现在连续时间和空间的概念,也就是之前并没有时间和空间,所以题目中大爆炸之前是什么样的,这种问题是不成立的。
首先要纠正提问者的说法,宇宙的年龄不是180亿年,而是137亿年。这个数据是准确的,这是通过宇宙微波背景辐射的观测而确定的。至于宇宙大爆炸之前,会是一个什么样的状态,目前还不知道。以现在的物理学知识,只能掌握奇点爆发几分钟以后的情况。对于探测奇点处的情况,以目前的科学能力是做不到的。没有任何一种科学理论可以做到这点。
不过,这不妨碍科学家做出一些推测。一般认为,奇点之前是一无所有的。既然是一无所有,就是连虚空也不能存在,是真正的空,纯粹的空。但是,这样是不符合哲学的观点的。于是有人提出,奇点之前的空,不是绝对的空,也是有一些“东西”的。比如,有科学家假设存在一个狄拉克海,由于量子涨落效应,诞生了宇宙膜。宇宙一开始很小,就是奇点本身,奇点自身膨胀,就是宇宙的膨胀。宇宙的膨胀之力,来源于暗能量。
宇宙大爆炸理论只是一种假说,并不是真理。但这种假说得到了科学界的普遍认可,因为有大量的证据支持,比如引力红移。
目前大爆炸理论认为,宇宙诞生于138.2亿年前,而不是题主说的180亿年前。
在138.2亿年前,一个奇点爆炸了,瞬间炸出来物质,空间,时间。至于奇点为什么会爆炸,我们根本不知道,目前已知的所有有关宇宙的规律在起点处都会失效。
因为我们现有的宇宙知识框架是基于大爆炸之后的宇宙建立的,大爆炸之前我们一无所知。宇宙大爆炸的奇点和黑洞内部的奇点一样,都是体积无限小,质量无限的点。不同的是宇宙大爆炸的奇点会爆炸,而黑洞内部的奇点不会。
科学家曾经提出来了泡泡宇宙模型用来解释这个问题,科学家们认为我们的宇宙其实是其他泡泡宇宙相互撞击产生的,就相当肥皂泡相互撞击会融合成新的大肥皂泡一样。
但是这种假说并没有解决人们的困惑,人们还可以继续问,那泡泡宇宙又是怎么产生的?
其实这就是人类思维能力的缺陷了。就和无限小还是否可以继续细分的问题一样。
这是一种思维定势,类似的还有,上帝既然是万能的,那么它能自己杀死自己吗?
我打算换个思路解释宇宙的诞生。 如果我们的手机软件有记忆功能,它可以记录每次开机以后的手机运行情况,比如在开机第十分钟打 游戏 了,在开机第20分钟听音乐了...。直到开机第5个小时,我打开个一款名为“人类”的软件。这个软件产生了人类文明,这里面的人类开始思考自己是如何而来的,那么他们就研究其他软件的运行记录得出一些知识。他们知道推算出开机时间为5个小时,并在第20分钟听过音乐,就相当我们通过研究宇宙规律知道了46亿年前地球诞生。
但是他们肯定不知道开机之前是什么样子?他们也不知道他们被运行在手机硬件上,更不知道更高维度的人类正在屏幕上操作他们。
因为软件里的人类永远都不知道真实的人类是何样的,更不知道真实人类的 历史 ,政治和经济规律。然而真实的人类和他们一样,也在思考宇宙大爆炸之前是什么?
首先,按照宇宙大爆炸理论所说,大爆炸发生在大约137亿年前,而并非180亿年前。不过时间并不是最重要的,重要的是,如果说宇宙起源于137年前的大爆炸(事实上并非真正我们生活中所说的爆炸),那么很多人可能有这个疑问,那就是宇宙大爆炸之前发生了什么,是一个什么样的存在?
答案是:什么都没有!
宇宙大爆炸理论是这样解释的,由于宇宙起源于大爆炸,同样时间也起源于宇宙大爆炸,大爆炸之前就没有时间的存在,那么说“宇宙大爆炸之前”就显得没有任何意义。这样的解释可能让很多人无法理解,“什么都没有”或者说“虚无”到底是一个什么样的存在?很多人感觉无论如何总得有点什么。
在人类 历史 上,不少科学家很讨厌“虚无”这个概念,就是因为它用传统的物理定律无法理解,知道今天,“虚无”到底是什么仍旧没有一个完美的解释。
不过量子力学的出现给了我们一线曙光。按照量子力学的理解,虚无(真空)并不是完全的毫无生机,那里会衍生出很多粒子,就是所谓的“无中生有”,那么到底怎么“无中生有”的呢?
在真空里,粒子可以短暂赊借一些能量,然后迅速湮灭把能量归怀给真空,只要归还速度足够快,大自然一点也不在乎。这就是所谓的量子泡沫,而真空里的能量起伏也称为量子涨落,它们只发生在普朗克尺度下,而那些量子泡沫就是“幼宇宙”!
在所谓的量子泡沫中,空间和时间都失去了意义,物理定律和因果关系也不再有任何意义!
宇宙大爆炸理论远非一个随意猜测的理论,光线红移现象,哈勃在上世纪20年代发现的遥远星系加速远离我们的事实,还有宇宙微波背景辐射都有利支持着这个理论。宇宙大爆炸理论并不是完美的,也可能最终被证明是错误的,但在新理论出现之前,宇宙大爆炸理论仍是解释宇宙起源最好的理论,它能解释宇宙中存在的很多谜团。
如果一直这样“追根溯源”的思考,那么这个问题可能就由一个“科学问题”变成“哲学问题”了。
我们现在所谓的“宇宙大爆炸起源”理论其实也并不能确定就是完全准确的,只能说我们现有科学水平只能理解到这个程度,也确实有很多相关的证据去支撑这样一个理论,按照“宇宙大爆炸起源”的理论思路去理解,宇宙在起源之处应该是一个“奇点”,这个所谓“奇点”的质量无限的大,而体积无限的小,然后通过大爆炸实现了巨量的膨胀,也就形成我我们现在所看到的宇宙。
那么问题又来了,那么这个所谓的“奇点”处在什么空间之内呢?这个所谓的“奇点”最初又是怎么产生的呢?在这个“奇点”以外的世界又是什么样子的呢?包括我们现在所处的宇宙外边到底是什么呢?这些问题其实都是没法用现有的科学理论所解释的,也没有人知道明确的答案。
仔细想想就会发现,这样的问题其实是可以无限地“刨根问底”的,最终也是无法获得最后的答案的。所以说这些所谓的“科学问题”最终可能都会变成“哲学问题”了。
比如“先有鸡还是先有蛋”的问题,假设我们证明了“先有鸡”,那么这只鸡最初是哪里来的?进化成这只鸡的生物又是哪里来的?最初的微生物是从哪里来的?地球最初是从哪里来的?宇宙最初是从哪里来的?一直可以问道没有尽头, 只要你给出了上一个问题的答案,就会连带出下一个问题。这就会进入无限的延续之中。
这种“高深”的问题其实没几个人能想得明白,更多的人还是应该多去思考如何利用现有可掌控的知识,去为人类创造更好的生活环境。有能力去思考“宇宙起源”问题的人,实际上并不会很多。这样的问题留给真正专业的人士去思考就可以了。我们普通人是不太可能去想明白的,其实大部分人还是应该多去思考现有可利用的科学理论,并为人类创造更多实用性的科学成果。像“宇宙诞生之前”的这种思考,普通人随便想想也就罢了,没必要耗费过多的精力去思考。
以上个人意见仅供参考。
施郁
(复旦大学物理学系)
不存在“大爆炸之前”这个概念。打个比方,这就好比,如果时间是上帝创造出来的,那么在这之前,就没有时间这个概念。
描述宇宙引力的理论基础是广义相对论,而另一个基本物理理论是量子力学。霍金曾经在二者的综合上作了初步工作,用海森堡不确定关系证明, 随着时间和空间尺度越来越小,时间和空间的区别也越来越小。这可以用于大爆炸开始的时候。当时时空是个微观的4维超球面,有限但是无界。在这种情况下,没有时间。所以大爆炸不再是个奇点。这就好比在地球的北极,没有北方。
惠勒用量子宇宙学也讨论过这个问题,认为有向未来传播的波函数和向过去传播的波函数,大爆炸和大塌缩是波函数的两个极点,这样也没有“大爆炸之前”的问题了。
这些理论只是初步的尝试,将来的量子引力理论会如何讨论这个问题,我们拭目以待。
这是一道伪命题,相信标题党今天早上迟到,遭领导K了一顿,用难题来为难网友吧?
宇宙是一个大概念,她仅仅是天文地理学家所设计的抽象概念。她是天穹的一个总称,任何天体内的银河系,太阳系,九大恒星,繁星都得在宇宙的大概念内阐述,否则会陷入迷宫,越辩越糊里糊涂。
地球是太阳系的一个点,太阳系是银河系的一个点,银河系是宇宙的一个点。
太阳在N亿万年前发生大爆炸,产生了地球上的生物,产生地球上的山山水水,海洋,以及万物。地球上的万物都与太阳息息相关,故没有太阳,地球上的一切生物,将会灭顶之灾。
综上所述,宇宙没有诞生前后的谬论,宇宙是概念,概念是不会发生大爆炸的。