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能量守能定律:能量不会凭空出现,但宇宙大爆炸的能量怎么来的?

2023-03-06 04:16:17 来源:宇宙时空

简单说,我们只能管宇宙诞生以后的事情,准确来说是宇宙大爆炸发生一个普朗克时间之后的事情。

在宇宙诞生之后,我们知道能量确实是守恒的,我们并没有发现任何能量不守恒的现象出现。


(资料图片)

而且,我们如今已知的所有物理定律,都只适用于宇宙大爆炸一个普朗克时间之后,在那之前的事情,对于我们来讲没有意义。

那么,到底是什么是普朗克时间呢?

普朗克时间是有意义的最短时间单位,任何小于普朗克时间的单位都没有意义。普朗克时间非常短,只有大约10的负43次方秒。

宇宙大爆炸的瞬间是一个奇点,体积无限小温度无限高的点,也就是零点。不管普朗克时间有多短,总是比零点要大的。

如果你非要问零点到普朗克时间之间到底发生了什么,只能说抱歉,人类并不知道。或者说这种问题本身就没有意义,因为正如刚才所说,普朗克时间是有意义的最小时间单位。

不过,这样的回答或许很多人并不满意,好像有点避重就轻的味道,在刻意回避最根本的问题。

事实上,科学家也是这么觉得的,也在试图通过其他方式探寻宇宙大爆炸瞬间到底发生了什么,而量子力学的出现让人们看到了一线曙光!

按照量子力学的诠释,物质不断坍缩到奇点的过程中,或许会坍缩到另外的维度了。

另外的维度到底是什么,我们并不知道,那完全就是另一个世界了,我们无法认识的世界。

这种观点是根据黑洞的演化做出的假想。黑洞的形成过程就是这样的,在超强引力的作用下,物质开始无限向中心坍缩,最终形成体积无限小,温度无限高的奇点。

黑洞本身其实就是无限小的奇点,黑洞是没有体积的,我们通常所说的黑洞大小指的是事件视界的大小。

而一旦越过事件视界,时空就消失了,我们认识的一切都会消失。

但是量子力学认为,量子泡沫仍旧会出现,而且随时可能会出现。而奇点更像是镜像的反弹,能量从其他维度反弹到我们的宇宙。

也可以这么认为,超时空的量子泡沫爆发形成了奇点,奇点爆发的那一刻,时空就诞生了。

我们如今看到的万事万物都是奇点爆发之后的产物,奇点爆发一个普朗克时间是我们无法认知的状态,从一个普朗克时间之后,才是我们的世界,可以认知的世界。

从这点上来讲,宇宙大爆炸产生的巨额能量仍旧是守恒的,大爆炸只不过是不同维度的能量交换而已。

说到这里,你可能有一个疑问,什么是量子泡沫?

量子泡沫,也被称为量子涨落,量子起伏,真空零点能,时空泡沫,是由物理学家惠勒提出的,所以也被称为惠勒泡沫。

而量子泡沫就是宇宙诞生之前的一种状态,量子会随机衍生出来,然后瞬间消失,这个过程就是量子涨落。

根据量子力学,并不存在绝对的真空,真空并非一无所有,而是蕴藏着巨额能量,真空零点能。

虚粒子对可以通过“赊借”能量的方式衍生出来,然后瞬间消失,归还能量,这种真空状态就像是沸腾的海洋一样活跃,就像能量之海。

物理学家惠勒也估算出了真空的能量密度,每立方厘米大约10的13次方焦耳。

你可能会质疑,虚粒子对衍生出来之后会瞬间湮灭消失,怎么会产生奇点呢?

按照我们的经典物理学,确实不可能产生奇点。但量子世界就是如此诡异,按照量子力学的诠释,在量子世界任何可能性都会上演,而且一定会上演,不管概率有多低。

于是,在无数次的衍生湮灭过程中,总会出现没有湮灭的虚粒子对,它们就是奇点产生的基础。

奇点就这样产生了,从另一个维度,也被称为超时空维度膨胀到了我们的宇宙,创造了我们的四维时空。

这种观点看起来很邪乎,甚至带有强烈的科幻色彩。但量子世界本来就相当诡异,那里的一切行为都与我们的现实世界格格不入,那里充满了各种可能性,任何可能性都会在量子世界上演。

这也是为什么一百多年过去了,至今仍旧没有任何一个人能完全弄懂量子力学,但量子世界的诡异现象确实存在,而且量子力学早已走进了我们的日常生活。

说白了,对于量子力学,人类只知其然,而不知道其所以然!

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