宇宙最初的物质从何而来? 10
所有物质源于一次大爆炸,是影响最大的一种说法。
宇宙大爆炸简史
大爆炸开始时: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。空间和时间诞生于某种超时空——部分宇宙学家称之为量子真空(假真空),其充满着与海森堡不确定性原理相符的量子能量扰动。
大爆炸后10-43秒(普朗克时间):约1032度,宇宙从量子涨落背景出现,这个阶段称为普朗克时间。在此之前,宇宙的密度可能超过每立方厘米1094克,超过质子密度1078倍,物理学上所有的力都是一种。
(超对称)在这个阶段,宇宙已经冷却到引力可以分离出来,开始独立存在,存在传递引力相互作用的引力子。宇宙中的其他力(强、弱相互作用和电磁相互作用)仍为一体。
大爆炸后10-35秒:约1027度,暴涨期(第一推动),引力已分离,夸克、玻色子、轻子形成。此阶段宇宙已经冷却到强相互作用可以分离出来,而弱相互作用及电磁相互作用仍然统一于所谓电弱相互作用。
宇宙也发生了暴涨,暴涨仅持续了10-33秒,在此瞬间,宇宙经历了100次加倍(2100),得到的尺度是先前尺度的1030倍(暴涨的是宇宙本身,即空间与时间本身,并不违反光速藩篱)。
暴涨前宇宙还在光子的相互联系范围内,可以平滑掉所有粗糙的点,暴涨停止时,今天所探测的东西已经在各自小区域稳定下来,而这被称为暴涨理论。
大爆炸后10-12秒:约1015度,粒子期,质子和中子及其反粒子形成,玻色子、中微子、电子、夸克以及胶子稳定下来。宇宙变得足够冷,电弱相互作用分解为电磁相互作用和弱相互作用。轻子家族(电子、中微子以及相应的反粒子)
需要等宇宙继续冷却10-4秒才能从与其他粒子的平衡相中分离出来。其中中微子一旦从物质中退耦,将自由穿越空间,原则上可以探测到这些原初中微子。
大爆炸后0.01秒:约1000亿度,光子、电子、中微子为主,质子中子仅占10亿分之一,热平衡态,体系急剧膨胀,温度和密度不断下降。
大爆炸后0.1秒后:约300亿度,中子质子比从1.0下降到0.61。
大爆炸后1秒后:约100亿度,中微子向外逃逸,正负电子湮没反应出现,核力尚不足束缚中子和质子。
大爆炸后10秒后:约30亿度,核时期,氢、氦类稳定原子核(化学元素)形成。当宇宙冷却到109开尔文以下(约100秒后),粒子转变不可能发生了。核合成计算指出,重子密度仅占拓扑平宇宙所需物质的2%~5%,强烈暗示了其他物质能量的形式(非重子暗物质和暗能量)充满了宇宙。
大爆炸后35分钟后:约3亿度,原初核合成过程停止,尚不能形成中性原子。
大爆炸后1011秒(104年),温度约为105开尔文,物质期。在宇宙早期历史中,光主宰着各能量形式。随着宇宙膨胀,电磁辐射的波长被拉长,相应光子能量也跟着减小。
辐射能量密度与尺度(R)和体积(4πR3/3)的乘积成反比例减小,即安1/R4减小,而物质的能量密度只是简单地与体积成1/R3反比例减小。一万年后,物质密度追上辐射密度且超越它,从那时起,宇宙和它的动力学开始为物质所主导。
大爆炸后30万年后:约3000度,化学结合作用使中性原子形成,宇宙主要成分为气态物质,并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块,直至恒星和恒星系统。
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。
扩展资料
概括
“大爆炸宇宙论”(The Big Bang Theory)是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的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。
主要证据
2014年3月17日美国物理学家宣布,首次发现了宇宙原初引力波存在的直接证据。
原初引力波是爱因斯坦于1916年发表的广义相对论中提出的,它是宇宙诞生之初产生的一种时空波动,随着宇宙的演化而被削弱。科学家说,原初引力波如同创世纪大爆炸的“余响”,将可以帮助人们追溯到宇宙创生之初的一段极其短暂的急剧膨胀时期,即所谓“暴涨”。
然而,广义相对论提出近百年来,源于它的其他重要预言如光线的弯曲、水星的近日点进动以及引力红移效应等都被一一被证实,而引力波却始终未被直接探测到,问题就在于其信号极其微弱,技术上很难测量。
美国哈佛-史密森天体物理学中心等机构物理学家利用架设在南极的BICEP2望远镜,观测宇宙大爆炸的“余烬”—微波背景辐射。微波背景辐射是由弥漫在宇宙空间中的微波背景光子形成的。
计算表明,原初引力波作用到微波背景光子,会产生一种叫做B模式的特殊偏振模式,其他形式的扰动,都产生不了这种B模式偏振,因此B模式偏振成为原初引力波的“独特印记”。观测到B模式偏振即意味着引力波的存在。
南极是地球上观测微波背景辐射的最佳地点之一。研究人员在这里发现了比“预想中强烈得多”的B模式偏振信号,随后经过3年多分析,排除了其他可能的来源,确认它就是原初引力波导致的。
2016年年初,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)和欧洲引力波天文台(VIRGO)的科学家联合宣布,他们探测到了两个约为30倍太阳质量的黑洞在13亿年前的并合产生的引力波,这一发现被称为“世纪发现”。
参考资料来源:百度百科-大爆炸宇宙论
宇宙万物,莫不从无中来,到无中去。若不能悟透有无相生,则必须将“上帝”请出来开天辟地,才能解释,我们为何能存在。
《道德经》有云:“天下万物生于有,有生于无。”
《庄子》有云:“万物出乎无有。有不能以有为有,必出乎无有。而无有一无有;圣人藏乎是。”
《有无相生》
一
人们莫不认为,一切都有开端。所以,古今无数智者哲人,冥思苦索,都想弄明白:宇宙究竟是怎样诞生的?
若不能悟透“有无相生”,则无法看清一切存在的最初面貌。如此,唯有请“上帝”出来开天辟地,才能解释:为什么我们能够存在?
但是,“上帝”可以出场,却不能圆场:这伟大的宇宙的缔造者,又是怎样诞生的?诞生其的道体(指一切存在的统称,亦可特指某一具体的存在),又从何而来?
——这思路,恰似环形跑道;无论是谁,都找不到路的尽头。若执迷不悟,便终无出路。
二
文不在多,以精为贵。
反者道之动,弱者道之用——只此一句,便是《道德经》的核心所在,也是人类智慧最为高贵的结晶。
任何事物,有始必有终,无终必无始。天道(指宇宙的衍化)循环往复:如此,没有终结;当然,也不会有开端。
可借时间加以说明:对人类而言,日复一日,年复一年;每日每年,都有始有终;但日日年年,无始无终。并且,上一日(年)的终点,便是下一日(年)的起点。
古人有副对联,可谓言简意深:年年年头接年尾;月月月圆逢月缺。
至阴即至阳,至无即至有——可以说,这是天地间最为深奥的道理;即便是我,也只知其然,而不知其所以然。
三
宇宙生了又亡,亡了又生。其生亡无始无终——但是,它每一轮的生亡,都有始有终。
所以,宇宙第一次衍生(指特定道体刚经其它道体释放,或由其它道体构成,从“不存在”衍化为“存在”,可简称为生)时的情况,我们不必冥思;它最后一次消亡(指特定道体的构成发生质变,由“存在”衍化为“不存在”,成为其它道体,可简称为亡)时的景象,也无须苦想——这所谓的“第一次”或“最后一次”,并不存在。
我们能够考虑的,便是宇宙每一轮由生而亡的衍化(指特定道体由生而亡的变化)。
四
《道德经》有云:“天下万物生于有,有生于无。”
《庄子》有云:“万物出乎无有。有不能以有为有,必出乎无有。而无有一无有;圣人藏乎是。”
本来无一物,何处惹尘埃?道体最初的面貌,即为一无所有的状态——当然,一无所有,便是无所不有。
古人所说的“混沌”,即是阴阳一体、有无不分的状态。其至阴亦至阳,至无亦至有——这正是道体每一轮衍化的起点;当然,也是终点。
借助数学,可以更好地理解天道学(指人类对于天道的领悟与认识)。无穷大(∞)与无穷小(0),两者在数轴上,对应着同一位置。
五
我们所说的“有”“无”,其内涵,便是道能(指能量和道律的合体,亦可特指某一具体的、能量和道律的合体;可将其仅视为能量来理解)或能量。
阳极,是蕴含无穷多道能的道体;阴极,是没有蕴含任何道能的道体。阳极与阴极的合体(指由阴阳两道体融合形成的道体),是为太极。
《道德经》有云:“有物混成,先天地生。”阴阳两极混融(指两道体绝对混合均匀,融为一体,不分彼此)而成的道体,是为无极(亦即混沌)。此时,阴阳两极尚未分离,既可说其存在,亦可说其不存在。而后,阴阳两极相互分离,无极衍化为太极。
六
《道德经》有云:“道可道,非恒道;名可名,非恒名。”任何道体,皆非永恒;生长衰亡,唯变不变。所以,严谨说来:当下之我,非昔时之我;明朝之物,非今夕之物。
古希腊哲学家赫拉克利特说过:“人不能两次踏进同一条河流。”——这的确是至理名言;但是,若我们始终以如此理念,来审视世界,则不能认识任何事物。
所以,要想论述我与物,必须舍其小而就其大,执其不变而论其变。
七
太极一如无极,亦即生即亡。阳极在衍生的同时,便发生均解(指特定道能消亡,并均匀地分解为若干全同道能(指完全相同的道能));而均解的发生,将伴随道能的消减(指特定道体所蕴含的能量或(和)道律的强度降低),使得极少量源于阳极的道能,归终(指来源于阳极的道能,消亡归于阴极(阴沌))于阴极。
所有来源于阳极,且未归终于阴极(阴沌)的道能的统称,是为宇宙。接纳来自阳极的道能后的阴极,是为阴沌。
显然,宇宙,是阳极消亡后的遗物;阴沌,是阴极消亡后的遗物。宇宙和阴沌,一如阳极与阴极,对立而统一,均同生同亡;两者的合体,是为沌宙。
宇宙衍生后,所蕴含的道能将逐渐消减,最终尽数归于阴沌。
当所蕴含的道能全部归终时,宇宙便衍化为阴极;同时,来源于阳极的全部道能,皆被阴沌接纳,后者便衍化为阳极——此即阴阳互化,有无相生。
八
完成相互转化的同时,阴阳两极混融,归根(指某一道体消亡,并转化为另一道体,且后者可衍生前者)于无极,进而开启新一轮的衍化。
道体的每一轮始于无极、复终于无极的衍化,是为道轮。显然,道轮无穷无尽;而每一轮的道轮,都有始有终。并且,不同的道轮,都上演着相同的衍化——仿佛循环放映着同一部电影。
《道德经》有云:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”其“一”,即无极;“二”,即太极;“三”,即宇宙。
无极衍生太极,太极衍生沌宙,沌宙归根太极,太极归根无极:如此循环往复,永无穷尽。
弦理论认为宇宙中的最基本物质不是量子而是弦波,是不同的振动波生出量子中的不同的微粒子。
宇宙最初只是弦波,尽管宇宙新生衰亡了好多次,尽管宇宙衰亡又新生时不象最初的那个宇宙的初生时的样子,弦波在宇宙亡了又生时还是起了决定性的作用。
弦波有些象光波、声波、无线电波,声波我们知道它在一定的频率下可振碎玻璃杯,弦波有阴波阳波,是不同的阴阳波的冲荡形成量子中不同的微粒子,宇宙就是从小物生到大物更大物的。
宇宙弦是一种很特别的振动频率,它的振幅可遍及全宇宙,它是极小的弦,这极小的弦又是极大的弦,这弦在当时是是一不二的,这极嫩的阴弦和极嫩的阳弦交互作用产生时间空间产生量子中的各种微粒子、产生原子产生人们可见的有形物。
弦是一种信息存在,这种迅息存在就象植物生长那样有个有始到终的振动过程。
宇宙中的物质从何而来?