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  • 宇宙是怎么形成的,宇宙中為什么存在有地球,為什么地球上有生命?

    宇宙是怎么形成的,宇宙中為什么存在有地球,為什么地球上有生命?
    物理人氣:648 ℃時間:2020-03-23 02:34:53
    優(yōu)質(zhì)解答
    時間和空間是隨大爆炸一同誕生的,談?wù)摯蟊ㄖ扒啊焙驼務(wù)摫葻o窮大更大的數(shù)字一樣是毫無意義的.
    有一種理論就是你說的循環(huán)宇宙論,但是個人認(rèn)為即使宇宙是循環(huán)的,前后相鄰的兩個宇宙也毫無關(guān)聯(lián).因為大擠壓成為奇點的一瞬間,所有的時間、空間都消失了,我們無法預(yù)測,事實上,無法得知任何與上個宇宙有關(guān)的信息.根據(jù)“奧卡姆剃刀原理”,我們可以認(rèn)為上一個宇宙——以及下一個宇宙—— 都是不存在的.
    關(guān)于大爆炸的成因,我們現(xiàn)在無法精確預(yù)測,我們利用廣義相對論可以推導(dǎo)出大爆炸之后幾乎所有的景象,并且氦元素23%的豐度也證明了理論的推導(dǎo).但就在大爆炸之初,這個體系出現(xiàn)了一個小小的BUG,就是時間從0到10^-43s(普朗克時間)之間的一個時間片段,廣義相對論對此沒有任何解釋.因為在普朗克尺度下,量子力學(xué)使廣義相對論的方程失效,我們無法預(yù)知大爆炸最初的一瞬間發(fā)生了什么,因為我們還沒有一個完備的量子引力理論.從這個角度來說,現(xiàn)在的大爆炸理論不能說是錯的(畢竟它還是經(jīng)歷了很多考驗),至少是不完備的.
    所以個人比較傾向于弦理論的解釋,現(xiàn)在詳細(xì)說弦理論似乎不太可能,我就簡單說說弦理論的宇宙觀:
    在宇宙的開端,所謂大爆炸奇點其實是一個凝聚了11維時空的普朗克尺度的“小火球”,它具有極高的密度、能量,但都不是無限.這個小球被所謂的“弦”束縛著.弦是1維的,它掃過二維的路徑,兩根弦就掃過4維的時空.當(dāng)弦-反弦相遇,湮滅時釋放出4維的時空(3維空間1維時間),維度不斷膨脹,就形成了現(xiàn)在的宇宙.
    關(guān)于“無中生有”,是這樣解釋的:
    奇點處是所有物理定律失效的時候.在量子理論中,粒子可以以粒子-反粒子對的形式由能量中創(chuàng)生出來.宇宙中的物質(zhì)由正能量構(gòu)成的.所有物質(zhì)都由引力相互吸引.兩塊互相靠近的物質(zhì)比兩塊分得很開的物質(zhì)具有更少的能量,因為你必須消耗能量去克服把它們拉在一起的引力而將其分開(因為假設(shè)無限遠(yuǎn)的勢能為0,那么當(dāng)物體靠近后因為引力做功使得其勢能為負(fù)值).這樣,在一定意義上,引力場具有負(fù)能量.在空間上大致一體的宇宙的情形中,這個負(fù)的引力能剛好抵消了物質(zhì)所代表的正能量,所以宇宙的總能量為0,憑空產(chǎn)生的物質(zhì)不破壞質(zhì)能守恒定律,宇宙“無中生有”了.
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