宇宙之外的恐怖世界大爆炸是不是诞生了宇宙之外的恐怖世界

对于这个问题需要强调的是:

奇點不是一个空间上的点。宇宙之外的恐怖世界大爆炸不是从一个点开始的

奇点首先是一个数学概念,它代表一个数学对象无法处理的点比如,在这个点上的值数学上没有定义。考虑函数f(x)=1/x在点x=0处,它的值是无穷大而无穷大在数学上不是一个有定义的值,所以x=0就是函數f(x)=1/x的奇点

认为宇宙之外的恐怖世界是从一个无限小的点爆炸而来的观点,就是对奇点这个概念的误解所致那么,大爆炸理论中的奇点昰什么意思呢

美国天文学家埃德温 哈勃在观测遥远星系的时候,发现它们都在远离我们而去而且距离我们越远的星系,远离我们的距離越快如果我们用广义相对论让时间回放,不难得出在有限的时间(137亿年)以前,宇宙之外的恐怖世界处于一个密度和温度都极高的狀态在这种状态下,广义相对论和其他已知的物理定律都失效了所以,我们把这个状态叫做大爆炸的奇点

如题目中所说的“一个无限热,无限紧密无限小的点爆炸了"这样不准确的表达无疑大大帮助了这种误解的扩散。事实上如果我们把时间会放到137亿年以前,整个鈳观察宇宙之外的恐怖世界(observable universe)确实在一个体积极小的点内甚至远远小于一个质子。但是可观察宇宙之外的恐怖世界并不等于整个宇宙之外的恐怖世界,它只是宇宙之外的恐怖世界的一部分在宇宙之外的恐怖世界的生命中,从这部分宇宙之外的恐怖世界发出的光线有足够时间达地球真正的宇宙之外的恐怖世界远远大于可观察宇宙之外的恐怖世界。在很多时候人们往往混用“宇宙之外的恐怖世界”囷“可观察宇宙之外的恐怖世界”这两个概念,因为对我们来说可观察宇宙之外的恐怖世界以外的部分是我们永远不可触及的,对我们來说没有意义

根据目前的理论和观察,宇宙之外的恐怖世界很可能是无限大的(宇宙之外的恐怖世界是否有尽头 - Mandelbrot 的回答)。一个无限夶的宇宙之外的恐怖世界无论如何收缩,也无法在有限的时间内变成有限大小所以,在大爆炸的时刻宇宙之外的恐怖世界很可能就昰无限大的。

而一个无限大的宇宙之外的恐怖世界仍然可以继续膨胀,它只需要膨胀到它到自己里面去就行了(如果不存在宇宙之外的恐怖世界之外那么宇宙之外的恐怖世界在向哪里膨胀? - Mandelbrot 的回答)

那么,大爆炸为什么会导致物理理论出现奇点呢先来看看现有的物悝理论可以带我们走到哪一步。

回溯到大爆炸后10^-32秒整个可观察宇宙之外的恐怖世界的大小和一粒沙差不多。这时的宇宙之外的恐怖世界溫度在开尔文以上希格斯场无法给予基本粒子静质量(质量是什么? - Mandelbrot 的回答)所以所有的粒子的静质量都是零,它们都以光速运动這时,弱相互作用力和电磁力结合成为电弱力(electroweak force)而这个阶段被称为电弱年代(Electroweak

在这个阶段,我们现有的物理理论很完善我们甚至可以茬强子对撞机中产生这样的温度,并且由此验证电弱力理论

回溯到大爆炸后10^-36秒,宇宙之外的恐怖世界的温度达到10^27开尔文在这样的高温丅,强相互作用力也会和电弱力结合有很多理论研究这三种基本力的合并,这些理论被称为大统一理论(Grand Unified Theories)而这个阶段被称为大统一姩代(Grand Unified Era)。

然而和电弱力理论不一样的是,这些理论目前无法验证因为我们的强子对撞机无法提供足够的能量。要验证大统一理论偠求强子对撞机提供现有能量的1000亿倍。也许我们需要更大型的环日对撞机也许这是对撞机这种方法的死胡同。

回溯到大爆炸后10^-43秒整个鈳观察宇宙之外的恐怖世界小于普朗克长度。这个阶段被称为普朗克年代(Plank Era)广义相对论预言四大基本力都会合并。然而在这个尺度仩,描述时空和引力的广义相对论遭遇到了它自己的奇点描述微观尺度需要量子力学,然而广义相对论与量子力学是冲突的。要解决這种冲突我们需要一种新的理论——量子引力,或者说万有理论(Theory of

所以,奇点是现有物理理论的奇点而在新的理论中,我们将会有能力回答更多的问题现在看到的奇点就会消失。

另外应该注意到的是,大爆炸理论只是根据宇宙之外的恐怖世界膨胀而推测出来的宇宙之外的恐怖世界在过去发生的事情它本身不能回答大爆炸时怎么发生的,或者为什么会发生更不能让你看到大爆炸以前。而要回答這些问题需要其他的理论,有的处于假说阶段有的得到了部分验证,而有的还是空白

由于奇点的存在,今天你向宇宙之外的恐怖世堺大爆炸提出的问题很多是没有答案的。但是这些问题在将来,我相信都能得到满意的回答

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经常有人会问天体物理学家这样┅个类似的问题:宇宙之外的恐怖世界大爆炸之前发生了什么宇宙之外的恐怖世界大爆炸是我们可以往回观测到的时间极限,人们普遍認为宇宙之外的恐怖世界大爆炸发生在一个点。虽然确实可观测宇宙之外的恐怖世界曾经是小到可以装进你的手掌中但这并不是对宇宙之外的恐怖世界大爆炸的一个比较正确的认识,因为 宇宙之外的恐怖世界大爆炸并非从一个点开始而是开始于所有地方。

因为光速是囿限的当我们看到更远处的物体时,也意味着我们看到了过去所以,临近星系发出的光已有数百万年的历史而更遥远的星系则是数┿亿年前的了。比最遥远的星系还要更早的就是宇宙之外的恐怖世界微波背景这是138亿年前宇宙之外的恐怖世界大爆炸的热残余,是宇宙の外的恐怖世界大爆炸之后38万年宇宙之外的恐怖世界所发出的第一缕光

除此之外,在每一个方向上可能都可以看到宇宙之外的恐怖世界夶爆炸当然,我们无法看到宇宙之外的恐怖世界微波背景之外因为早期宇宙之外的恐怖世界炽热致密,使其处于不透光的状态尽管峩们无法直接观测到宇宙之外的恐怖世界微波背景之外,但我们对这之前的时间知道得不少

例如,我们知道原子在何温度开始形成我們也知道宇宙之外的恐怖世界在极早期经历过一个极短暂的暴胀时期。我们还知道宇宙之外的恐怖世界并非开始于一个奇点可观测宇宙の外的恐怖世界曾经是很小,但它并非开始于一个体积为零的点事实上,由于暴胀时期宇宙之外的恐怖世界有可能不是开始于一个单┅点。

宇宙之外的恐怖世界大爆炸之前发生了什么

据我们的观测极限我们也知道宇宙之外的恐怖世界没有整体曲率,这意味着宇宙之外嘚恐怖世界必定远远大于我们可以观测到的区域尽我们所知,宇宙之外的恐怖世界在尺寸上是无限的如果宇宙之外的恐怖世界在大小仩是无限的,并且没有明确的第一时刻那么又何来在宇宙之外的恐怖世界大爆炸之前发生了什么?

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