我们的宇宙产生于奇点,如何理解?
奇点通常就是零点,数学上只能这么定义这个点。在特殊的事物中,有异常的叙述。物理奇点定义为时空无限弯曲的一个点:存在却无法描述。
它通常指物理学中的奇点,也就是大爆炸理论所说的起始点。宇宙是从这一点爆炸后膨胀而成,奇点在炸开时不存在,但又是一个密度无限大,能量为弦的聚集地,物理定律在奇点的一切解释都苍白无力,称为物理学定律失效。
而宇宙背景微波辐射证实宇宙大爆炸真实存在,我们也看到了黑洞坍缩会在宇宙中诞生奇点,时空在那里无限弯曲。可以猜想奇点存在于黑洞中央,时间和空间难道真的是错觉?
若时空是连继续的,奇点便趋向于更高的维度之中。量子理论对微观的描述与相对论对宏观的诠释,都无从处理物体小于普朗克长度,时间短于普朗克时间的奇点,已知的物理学定律,包括广义相对论全部失效。
这意味着,我们没有找到合理方式与设想,奇点是一个任何事物都会诞生的地方吗?
弦论的诞生是试图解决量子力学与相对论不能解决的问题。它的基本观点是:自然界的基本单元是很小的线状能量弦。与粒子世界的区别在于弦振动,弦理论是试图描述整个宇宙的简单方式 。
然而,弦理论非常难以验证,必须找到宇宙存在的其他时空维度。这些维度既然存在,却在非常小的空间,也就是量子世界能发现它们的影响。
粒子学说认为所有物质是由点状粒子所组成,成功的解释了许多物理现象,一样无法解释奇点。量子世界无引力,或者引力可以忽略,奇点的超级密度来自哪里?只有来自四维时空之外的其它维度,超强的引力就很自然出现了。
加速器实验室质在观察微观粒子的转变,存在一个无法解释的异常现象:世界上还存在另一种中微子,它能穿越维度。
这种粒子就是惰性中微子。弦理论确信其他维度存在,这样,引力与量子力学可以说是高维度的体宇宙包容其中。有一些特殊的粒子可以自由出入,也许是引力子和惰性中微子等。
既然这样,就可以在一个确定的维度之中炸开我们的宇宙了。它存在于一个未知的维度,在没有炸响之前,不存在我们的世界,却在另一个世界蕴藏了巨大的能量,在引爆点没有打开之前,也就是那扇门还没有打开。
随着一声巨响,致密炽热的奇点适时爆炸,大约时间一百三十七亿年前。宇宙诞生的时间是零后面三十个零分之一秒,膨胀了倍数是十后面二十二个零,几乎瞬间膨胀到了银河系的百万倍的大小。
而后,空间中的正反物质开始湮灭,幸存的正物质在我们的宇宙偏多,宇宙开始冷却,直到引力可以分离出来独立存在,宇宙中的红移现象,说明它还在继续拓展空间。大爆炸后十至三十五秒,引力已分离,我们的世界由夸克、玻色子、轻子的尘埃落定之后形成。
温度开始冷却。大爆炸后零点零一秒,从1千亿度开始,三十五分钟后,降温至三亿度左右,原子核合成过程停止,尚不能形成中性原子。大爆炸在缓慢的三十万年之后降至约三千度,宇宙主要成分为氢元素,至今仍占大约百分之九十二,氦及其他元素仅仅占了百分之八。在引力作用下元素开始凝聚形成恒星和恒星系。
大爆炸理论认为宇宙从一个点形成,许多人不信。最好方式是打开了一个诞生的门户,由能量转换成为如今的星系密集的宇宙。
膨胀中的宇宙空间还在伸长,这一事实看上去似乎是宇宙还在生长,诞生宇宙这一刻已经决定了我们的世界由什么组成,从某种意义上说,宇宙是一粒种子,是花草还是树木已经早已决定。