首页>
科学探索>
人类对于宇宙大爆炸，可能一无所知（宇宙的起点）

人类对于宇宙大爆炸，可能一无所知（宇宙的起点）

2025-02-21 04:30:46阅读量：6 字体：大中小

当我们谈论宇宙的“大爆炸”模型时，我们需要仔细区分它与“大爆炸”本身。前者是一个关于可观测宇宙如何演变的非常成功的理论，而后者是一个假设的时刻，公平地说，人类几乎一无所知!

大爆炸模型认为，大约在138亿到140亿年前，宇宙中的物质非常热，密度非常大，空间开始迅速膨胀。在膨胀过程中，物质被稀释和冷却，在无尽的引力牵引下，均匀的等离子体聚集恒星和星系。不幸的是，早期宇宙的等离子体温度如此密集，以至于本质上是不透明的。宇宙微波背景可以让我们看到宇宙刚变得透明时的样子，但我们无法直接观察到之前发生了什么。
1929年，埃德温·哈勃发现宇宙正在膨胀，这是大爆炸理论最有说服力的证据。哈勃发现遥远的星系正在快速远离我们。如果我们回顾这些星系的轨道，我们会发现它们在过去的某个时间点相遇，这表明宇宙有一个爆炸的开始。另一个支持大爆炸理论的重要证据是宇宙微波背景辐射。太空中充满了微波辐射，其频率与微波炉中使用的频率相似。随着宇宙的膨胀，辐射强度逐渐减弱，最终形成了我们今天所看到的宇宙微波背景，即大爆炸开始时炽热的原始火球的微弱余辉。
宇宙学家用大爆炸理论来研究宇宙是如何膨胀和冷却的，原子核是如何形成的，以及不起眼的气体云是如何形成巨大的漩涡星系的。这些理论研究的结果与天文观测的结果是一致的，所以毫无疑问，这个理论是在正确的轨道上。然而，它只描述了大爆炸的后果，对大爆炸本身只字不提。用物理学家艾伦·古斯的话说，大爆炸理论并不能解释这些问题:什么爆炸了?它是怎么爆炸的?它为什么会爆炸?
大爆炸本身是广义相对论的预言，是时间箭头的起点，而不是空间中的一个点。它不是物质在现有的虚空中的爆发，而是整个宇宙的开端，物质均匀分布在空间中，一切都发生在那一瞬间。在它之前没有其他时刻:没有空间，没有时间。很可能这也不是真的。如前所述，大爆炸是广义相对论的一个预言，但正是在这个无限密集的奇点，广义相对论分崩离析了——广义相对论的应用在奇点停止了!因此可以说，在奇点，量子力学，而不是广义相对论，将变得至关重要。