我们的宇宙到底是怎么来的?
关于宇宙起源的问题,神学领域是相当简单的,就是由无所不能的神创造的。不过主流科学理论认为,我们的宇宙是在约138亿年前的一场大爆炸中诞生的,那么这场大爆炸是如何让原本虚无的空间“无中生有”,创造出如今繁复多样的宇宙呢?
我们首先要明确一点,“无中生有”的说法其实并不准确。因为在大爆炸之前,并非一无所存,而是存在着一个无比热、密的状态,被称为“奇点”。这个奇点并非我们现在所理解的一个具体的位置或者物体,它是一种状态,一种包含了所有物质与能量的高度浓缩的状态。在这个状态下,时间和空间的概念都不存在,因为它们还未被创造出来。
然后,当我们说到大爆炸时,实际上是指从奇点开始膨胀的那一刹那。这一刹那间,宇宙中的所有物质和能量都被释放了出来,同时也创造了时间和空间。这就是所谓的“无中生有”。
但是,为什么会有奇点?又是什么力量推动了奇点的膨胀?这些问题的答案可能需要我们深入到更为微观的世界去寻找,那就是量子力学的领域。
量子力学告诉我们,虚空并不是空无一物,而是充满了无数的粒子-反粒子对。这些粒子不断的出现又消失,形成了一个动态的平衡。而在奇点的情况下,这种平衡被打破,出现了大量的正负电子湮灭的情况,从而产生了极大的能量,引发了宇宙的膨胀。
这个过程中最为关键的是量子涨落。这是一种随机的、不可预测的现象,如同一个个小的“浪花”,不断拍打着宇宙这位大海。正是由于量子涨落的影响,使得宇宙在膨胀过程中出现了细微的变化,为之后星系、恒星以及行星等复杂结构的形成奠定了基础。
宇宙之所以能从奇点出发,“无中生有”,主要是依靠了量子力学的力量,通过量子涨落打破了真空的稳定态,产生出大量能量,驱动着宇宙不断地膨胀和发展。
那么量子涨落,为何能涨落出能量极大的奇点和浩瀚宇宙呢?
量子力学中的不确定性表明,时间和能量存在不确定性关系,具体什么意思呢?就是说,时间和能量的不确定性乘积不能大于一个常数,虽然这个常数非常小,但肯定大于零。
这就意味着,只要时间足够短,能量就可以足够短。于是在某个极短时间里,就可以涨落的能量,甚至可以达到奇点那样的超级能量。
也就是说,我们的宇宙就相当于一次极大的量子涨落。
虽然上演极大量子涨落的概率是很低的,但只要时间足够长,就一定发生,而且可能发生很多次。这也表明,或许有很多宇宙都是通过量子涨落诞生的,除了我们的宇宙之外,还有无数个其他的平行宇宙!
那么,量子世界为何会发生量子涨落呢?恐怕只有天知道了!
完。