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[等待归档] 宇宙大爆炸的奇点到底是个什么鬼东西

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发表于 2019-8-9 15:34:23 | 显示全部楼层 |阅读模式 | 百度 
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 现代宇宙学认为我们的宇宙起源一次大爆炸。它说有这么一个东西它叫奇点,其质量几乎是无穷大,体积非常小,小到不超过一个亚原子大小。突然他就这么爆炸了,在瞬间他就膨胀到现在宇宙大小一半的水平,接着在一百多亿年中它继续膨胀,直到今天它还在加速膨胀。宇宙中先后出现了光子、夸克、中子、质子、电子等物质。再经过一些列物理、化学反应我们的宇宙形成了今天的世界。
  虽然这听起来像上帝创世纪一样玄妙,但对这一过程我们的确是可以通过科学来对它做出合理解释,是可以通过科学理论来阐述整个过程。曾有位科学家说,这个世界的最大神奇之处就是它竟然是可知的,发生在137亿年前的事情我们也可以通过科学推断来“一斑窥豹”,来探讨它形成的过程。下边我们就从科学的角度来探讨引起宇宙大爆炸的奇点它到底是一个什么鬼东西!
  我们知道,原子结构有很大的空间。拿一个太阳系作比喻,电子好比行星,原子核好比太阳,就像行星围绕太阳转一样,电子也围绕原子核转。行星和太阳之间的距离是很大的,大到他们的直径和其相距的距离比简直可以小到忽略不计,可以把太阳、行星看做一个小质点。原子结构也一样。原子核和电子的直径和它们相距的距离相比小到也简直可以忽略不计。如果施加外力把这个空间压缩掉,电子和质子将会结合形成中子。中子星的形成就是这样的。当一个恒星燃料耗尽时,热能不足以抵抗自身的万有引力,星球将会在引力作用下发生坍塌,就会把电子和质子挤压在一起,形成全部为中子组成的星体,中子星比重为每立方厘米10亿吨,这是水的比重的一百万亿倍。
  如果引力再更大些,中子星会不会还可以被压缩成更小体积呢?答案是肯定的!中子星如果再压缩将会出现什么呢?答案就是黑洞!有人会问,中子星压缩成了黑洞,黑洞的实质是什么呢?要解答这个问题,我们先了解一个科学理论,它叫“弦理论”。
  弦理论是近代理论物理的一个分支学科,它的基本观点是自然界的基本单元诸如电子、光子、中微子和夸克之类的点状粒子,它们都是由很小很小的线状“弦”组成的。弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子,也就是说世界所有物质都是有弦组成。这个弦是一维的,也就是说他只有长度没有直径。它是一根自身在作振动的能量条,形象的比喻它的话它就像一根不停抖动的橡皮筋。它就是组成宇宙万物的基本单元。这个理论很好的解释了所有基本粒子都有波动特性的特征。有的人会问,科学家能看到弦吗?这个当然没有可能看到,因为它实在是太小了!那你也许会问,那为什么可以断言弦理论是正确的呢?这是因为它和许多科学实验相吻合,并可解释许多物理现象和规律。从而得到了一些间接的证明。如果这个世界的本质都是“弦”的话,再把每个“弦”都看成一个音符,那么我们这个世界或许就是上帝演奏的一曲美妙乐章!我们这个世界是不是很玄妙?
  知道这些理论就好理解黑洞问题了。中子是由夸克组成,夸克的本质也是“弦”,中子星再被压缩将会是把这些“弦”(能量条)压在一起,因此黑洞的本质是被自身重力压缩在一起的“弦”。
  我们知道黑洞是会不断的吞噬物质增大自身重量的,质量越大吞噬能力会越强。有的科普文章说某某黑洞直径若干公里,其实他说的直径应该是黑洞的视界,也就是说光线能逃脱的界面。若进入这个界面连光也难以逃脱。视界以内是什么,无人知道,因为光都无法逃逸,它无法对外传递信息。按广义相对论的原理,有质量的物体会弯曲它周围的空间。那么超大质量黑洞它会极度扭曲周围的时空,也就是说它甚至可以把周围的时空压缩。假如一个黑洞从时空中穿过,它的质量会扭曲它经过的时空,它走后时空会自动恢复到原状,这说明一个问题,时空是有弹性的,有弹性就会存在弹性势能。这个弹性势能就是宇宙大爆炸膨胀的动力。时空本身存在的弹性势能也就是科学家苦苦寻找的暗能量。
  我们的宇宙现在还在加速膨胀,这说明一个问题,时空弹性势能产生的膨胀力还大于万有引力。随着宇宙继续膨胀,它的弹性势能会逐渐减小。宇宙星系本身蕴含的向外膨胀的动能在逐渐增加。膨胀力随着宇宙体积膨胀其膨胀力按三次方衰减,引力按二次方衰减,因此引力比膨胀力衰减的慢。当膨胀力小于万有引力时,我们的宇宙将开始收缩。宇宙万物包括时空都开始向宇宙中心坍塌。随着引力的加大,时空的半径逐渐在缩小。半径的缩小将使引力按平方倍数增加,这会形成宇宙的加速坍塌。最终宇宙的中心会被压缩成一个奇点,这个奇点的实质它就是“被极度压缩的时空和高度交织在一起的弦”。超大质量黑洞们不断的吞并物质,压缩时空,使他们之间的距离越来越近,于是就产生了合并,在他们不断的吞噬物质和时空同时,质量越来越大,宇宙中的物质又会逐渐的归于一点,这个质量非常非常巨大的超级合并黑洞的质量也有一个上极限,超过这个极限它就会爆炸,这很像超过一定体积的铀235会发生核爆炸一样,或者说他就像一个因压力过大撑爆的煤气罐一样突然大爆发,来个大爆炸,喷出所吞噬的所有的时空和所有物质,于是宇宙大爆炸就又产生了。
  因此宇宙的诞生过程就像一个弹性谐振系统一样可以自动周而复始的循环。这种循环是因膨胀所产生的动能和膨胀产生的弹性势能互相转换而导致的。因此宇宙的诞生和覆灭是不需要外加暗能量和上帝的干预就可以周而复始的循环的。
  说到这里我们应该明白了,作为宇宙起源的种子“奇点”它不是由上帝创造的,它是上一次宇宙坍塌形成的,宇宙的膨胀和坍塌是可以周而复始的循环的。如果我们把这个道理理解了,大爆炸的奇点也没有什么好奇怪的!


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