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萬物生於無?解密宇宙如何從「虛無」中誕生!

萬物生於無?解密宇宙如何從「虛無」中誕生!
2018-07-13 由 宇宙微解碼 發表于科學

人類擁有無限的求知慾,我們總是會對自己所存在的世界發出質疑,宇宙到底有多廣闊,它是如何被創造出來的?




隨着科學的發展,我們對宇宙的大小有了一定的了解。宇宙擁有近乎無窮的空間,其直徑已經達到了920億光年,甚至更大。根據目前的觀測,科學家們估計宇宙中至少擁有2萬億個星系,而每個星系中都有大約2000億顆像太陽一樣的恆星,地球上所有沙子加起來,其數量也遠遠不能與之相比。

儘管宇宙的廣袤超出了我們的想像,但是,量子理論,它僅僅誕生於一個比原子還小的空間。


我們都聽說過宇宙大爆炸,說的是宇宙是由一個極度緻密熾熱的奇點在大爆炸後膨脹形成,但是卻很少有人了解其中的形成機制,那麼,宇宙到底是如何由無到有,並迅速膨脹到如今大小的呢?

在此之前我們首先要了解一下空間的奧秘。真空中並非空無一物,在現代量子論當中,真空中隱藏着非常猛烈的能量, 它在絕對零度條件下仍然存在, 我們稱之為「真空零點能」。並且,真空中異常活潑,空間中不斷有粒子與反粒子生成,它們從真空中「借用」能量,然後又瞬間湮滅,迅速把借用的能量歸還,以使得能量守恆定律不被打破。




我們一般不可能再如此短的時間內注意到正負電子在真空中出沒,因為它們消失的太快了。但如果我們給真空加上一個電場,我們就能「抓住」這些電子。首先,由於電場具有能量,正負電子就會吸收這些能量,使得不確定原理不再適用。電場會對它們產生方向相反的力,使得正負電子強行被拉開。這樣,空無一物的真空就真的產生出了物質。與之類似,宇宙的誕生也同樣適用於這個原理。


在我們的宇宙誕生之初,它是一個比原子都還小的種子,暴漲成為了一個宏觀的宇宙。驅動宇宙發生暴漲的是一種能量場,如果空間不膨脹,那麼能量不確定性就適用,這時空間裏漲出來的能量和落下去的能量就會回到「零點」,但是,在宇宙迅速膨脹時,空間中的這些漲落就不會回到零點。宇宙在後來的漫長演化中,萬有引力開始發揮作用,將這些漲落放大,成功地形成星系和物質。




事實就是如此,整個宇宙中這些巨大的天體,都起源於量子漲落,包括我們的太陽系,也是如此。所以可以這樣說,宇宙、地球、以及我們人類,都是一個瞬間量子漲落產生的結果。宇宙從虛無中誕生,創造出了我們所知的一切。
反物質消失之謎——或存在另一個宇宙
2017-09-01 由 懂點兒科學 發表于科學

反物質,簡單來說就是物質的鏡像,一旦兩者接觸就會相互抵消並釋放出巨大的能量。也許有人會這樣想:為什麼我們的世界甚至是宇宙,都是由物質構成而非反物質呢?事實上,在宇宙誕生之初,反物質的數量遠遠超過了今天物質的數量。而今,遍佈早期宇宙的大量反物質早已消失的無影無蹤。這是怎麼一回事呢?




其實,宇宙誕生於一個蘊藏着大量能量的空間,大爆炸時,空間急劇膨脹並釋放出巨大的能量。當能量轉化為質量時,必定會成對生成物質與反物質,因此,宇宙誕生之初,是由等量的物質與反物質構成。最初,能量轉化為物質與反物質的進程佔據優勢,物質不斷增多。不過,隨着宇宙的膨脹,溫度不斷下降,需要巨大能量的「對產生」變得越來越困難。不僅如此,這時反物質與物質開始發生碰撞,相互湮滅消失。最終,物質與反物質不斷減少。




研究推測,與138億年前生成的物質總量相比,現在的物質總量只是那是的10億分之2。在138億年前,絕大部分的物質與反物質發生湮滅而消失了。幸虧殘留下少許物質,人類才得以存在。那麼按理說應該還剩下10億分之2的反物質,它們上哪兒去了呢?


目前有這樣一個說法,那就是——反宇宙的存在!如果,我們生活在一個由物質構成的宇宙里。在遙遠的地方,會不會存在一個由反物質構成的宇宙呢?人類從地球能夠觀測到的宇宙僅限於光在138億年的漫長歲月里能夠抵達的範圍。實際上,在這一範圍之外或許也存在宇宙?令人遺憾的是我們根本無法看到,這樣的話,或許這個謎團永遠無法得到證實。
猜想在宇宙大爆炸之後,使宇宙空間一直急劇膨脹,物質為了填補那些膨脹了的空間,在物質分化開的位置,一定的時間裡會產生空間真空現象,然後在真空空間中不斷有粒子與反粒子生成.  假如這時反物質與物質開始發生碰撞,相互產生另一次大爆炸然後湮滅消失。 只要宇宙仍在膨脹,那麼天文學家應該可以發現宇宙四周由反物質與物質碰撞所產生的大爆炸.
大爆炸就會使宇宙空間一直急劇膨脹,然後爆炸原點因空間膨脹就會變成真空狀態,然後粒子與反物質就被創造,宇宙一直就是這樣生生不息.
因為宇宙大爆炸(反物質與物質碰撞)一直在產生,因此宇宙膨脹沒有停下來的跡象是理所當然的.
暫時只能想到這麼多.
為什麼宇宙不斷膨脹,物質卻沒有越來越大
2018-03-03 由 歲月靜好蘇字頭 發表于科學

宇宙在不斷膨脹,並且這一點發生在宇宙的每一個角落,如同一個不斷膨脹的氣球表面,任意兩點之間的距離應該是增加的,所以物質之間的距離在不斷增加,但是為什麼我們看上去卻沒有越來越大呢?



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實際上,膨脹與力學無關,但不膨脹的原因與力學有關。因為有電磁力讓你不變大,宇宙膨脹是很大尺度上有的效應,小尺度上很容易因為膨脹效應太小而被忽略掉。


按照現有的理論,膨脹是因為暗能量。既然暗能量的作用是反引力的,那麼就會出現暗能量和能產生引力的物質相斥,也就是暗能量聚一起,普通物質暗能量聚一起。換句話來講,暗能量聚在沒有普通物質也沒有暗物質的地方,也就是星系之間。因此星系之間在空間上是在膨脹,星系所在的空間不膨脹。



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同時,宇宙膨脹並不是宇宙中所有的物質在變大的意思。宇宙的膨脹,是指宇宙範圍在變大。比如將所有天體想像成乒乓球,然後有一筐的乒乓球,隨意撒出去,最外沿的乒乓球連成的範圍,就是宇宙,它們沒停下來以前宇宙都在變大,而我們,只是附在乒乓球上的一個點。



原文網址:https://kknews.cc/science/egbkqlz.html
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