Question

宇宙大爆炸是从无到有吗？

Answer 1

根据热力学定律，大爆炸并非来自“无”。我们目前对它的理解是，构成我们宇宙的所有能量和物质都在大约 138 亿年前被挤压成一个很小的点——或者说是一个炽热的稠密状态。

事实上，“大爆炸”有点用词不当——实际上并没有“爆炸”。发生了一些事情，导致所有的能量和物质被释放出来，这个事件更准确地描述为超快速的宇宙膨胀。

然而，在我们找到一种方法将支配我们物理世界的定律与支配量子世界的定律统一起来之前，我们现在对量子物理学和力学的理解太有限了，以至于我们无法知道究竟是什么导致了它的发生。

宇宙大爆炸是从无到有吗？

奇怪的是，这个 2021 年 5 月是寄给我的。Bryan Ekers 给出了正确答案。

开端能从无到有吗？可能不会，但我们不知道。

在你这新一轮的问题中，你会得到无数专家说NO NO NO，绝对不是，NO NO NO，这太荒谬了……

他们可能会这么说，但他们不知道。最新的 follderol 真的很奇怪。有人说它来自“热而密集”的东西，这些词在这个意义上毫无意义，当然也不科学。很明显，一开始没有原子，热，稠密是适用于原子的词，所以“热而稠密”是没有意义的。

也有人说大爆炸“无处不在”，这更没有意义。事实上，这很可笑。“到处”这个词几乎没有任何科学意义。以下是它在英语中的常用用法”

“我今天到处走，都找不到我最喜欢的玉米片”。你看。

为什么大爆炸产生了一些东西而不是什么都没有？

问：为什么大爆炸产生了一些东西而不是什么都没有？

答：大爆炸不是关于如何从无到有创造。这是对观测到的宇宙从热致密状态膨胀到现在冷空状态的解释。

我们是如何达到那种热致密状态的，目前还不得而知。

我们可以通过我们的望远镜追溯宇宙的历史，追溯到大约 40 万年的宇宙历史。那是最后一次散射表面发生的时候，当宇宙变得足够大和足够冷时，热等离子体与电子结合并形成氢气和氦气。宇宙微波背景辐射是这种等离子体的余辉。

在此之前，我们有物理和实验室。我们可以使用物理学来弄清楚之前的条件，并在实验室中对其进行测试，看看会发生什么。所以我们很确定之前发生了什么……

……直到宇宙大约出现的时候 10−43 秒老。因为在那一点上，宇宙的条件对于已知的物理学来说太极端了。它被称为普朗克时代，问题在于支配引力的广义相对论和支配其他基本力（电磁力、弱核力和强核力）的量子力学不能很好地结合在一起。

两者都是经过很好测试的理论，并且它们运行得很好——在一定范围内。普朗克时代超出了这些限制。那时的宇宙是如此的炽热和稠密，以至于引力和其他基本力必须结合在一起，而我们没有关于它的理论。

因此，要进入普朗克时代，我们需要一种新理论，即量子引力。而且……我们还没有。

这意味着我们无法预测普朗克时代发生的事情。我们很清楚我们需要做什么，但我们也知道我们没有它。

这意味着我们不知道普朗克时代之前（即大爆炸“之前”）发生了什么。

但这并没有阻止宇宙学家提出很酷的假设。它们目前无法测试，但它们可以在数学上玩弄这些想法。

这些想法包括大反弹（先前的宇宙坍缩成奇点，导致了这个宇宙），未遂事件（先前的宇宙试图坍缩成奇点，但没有成功），白洞假说（一个白洞是一个数学反转的黑洞，这个宇宙看起来有点像），无限膨胀（我们的宇宙是无限膨胀中的一个减速气泡），还有许多其他的，但一个特别适合这个问题是零能量宇宙假说。

零能量宇宙假说表明这是一个簿记问题。您可以将重力视为负能量势，如果您这样做了，您可以假设将宇宙中的所有重力、能量和物质相加，得到总和为零。

将其与量子物理学结合起来，您会发现实际上没有什么是非常不稳定的，并且有时会出现相反和相等的事物对。大多数时候，它们会再次坍缩成虚无，但有时，某些东西的正确组合可能会转变相位并膨胀成一个宇宙，这似乎是合理的。重力和能量可能就是这样的组合。在这种情况下，不仅有可能从无到有，甚至可能必须从无到有。

不仅如此，从某种角度来看，宇宙实际上可能仍然一无所有，只是分布非常不均匀。

但我必须指出，这个假设是不可检验的，它不是宇宙学家“相信”的东西——至少在基督徒相信“要有光”的意义上不是这样。宇宙学是一门科学，而不是宗教。

大爆炸是瞬时事件吗？

通常假设我们的物理原理不适用于开始。所谓的创建事件的不同模型需要不同的初始条件。我自己对启动条件的猜测是基于零宇宙膨胀理论。具体来说，没有什么是一种状态，它可以作为无物永远存在于静态状态——→但它也有可能作为某种动态存在的东西，这种动态状态的变化方式使其继续具有净零能量。

举个例子，德西特的空宇宙以指数方式膨胀，因为它没有能量。同样，我们现在的宇宙呈指数膨胀，因为它也具有零能量……因为它同样产生正能量和负能量。

在德西特空荡荡的宇宙中，人们永远不会知道它正在发生变化，因为没有衡量变化的参考点。因此它可以被认为是静态的，因为无法检测到任何变化。但如果在不可探测膨胀的静止状态下，产生正负能量的可能性相等，也是一个遥远的概率，那么我们现在的宇宙可以满足净能量始终为零的初始条件。这两种可能性都存在于同一个扩展算法中，这是一个奇怪的条件。在无限长的时间内，正在进行的未被注意到的德西特扩展最终将让位于可测量变化的小概率。这将是一个瞬间的创世事件——一旦触发，

因此，在这个众多场景中的一个开始——从膨胀的空间无物到膨胀的空间，就像我们现在观察到的零能量哈勃宇宙一样，会有一个瞬间的变化，涉及之前创造的所有空间到事件。

可以肯定的是，我们永远不会知道真正发生了什么。