宇宙在還沒有形成時是怎樣的？

當愛德溫?哈勃公開頒布發表宇宙是持續在膨脹的時辰，愛因斯坦很是不安，據說他在廣義相對論中把宇宙常數稱作是他生射中最年夜的錯誤，他的錯誤在于他認為宇宙是個靜止不變的處所。宇宙空間的膨脹意味著，宇宙可以被從頭追溯回一個奇點。今朝理論認為，宇宙是從138億年前的阿誰奇點發生年夜爆炸之后降生的。

然而，人們不禁要問，到底是什么造當作了這種宇宙年夜爆炸？或者說，在那之前存在什么？

這個問題是在是太恍惚了。物理學家經由過程細心研究它的某些方面來縮小它的規模，例如，猜測先前的哪些現象會導致我們的宇宙揭示它今朝所擁有的特征。一個令人費解的特征是宇宙驚人的秩序。宇宙因為一些神秘的原因，顯示很是低的熵或無序，并且熵是跟著時候的流逝不竭增添的，那么邏輯上來講宇宙就是從一個更小的熵起頭。前年夜爆炸理論必需詮釋為什么它是如許起頭的。

在所有理論中，下面列舉了兩個最主要的例子。然而，這些都是猜測，并不是顛末驗證的事實，但它們背后有著合理性。

年夜反彈

一個有初步的宇宙意味著有竣事。宇宙學家把這稱之為宇宙年夜坍縮，這是空間縮短的過程。在上述場景中，某個時候點，引力縮短年夜勝空間膨脹，而且把所有的質量拉標的目的一個單一的點——奇點。

奇點是一個零體積和無限密度的區域，今朝的理論無法詮釋如許的狀況。少數宇宙學家認為，這對孕育我們的宇宙而言就是一場年夜災難。按照宇宙年夜反彈理論，宇宙從先前宇宙所坍縮當作的奇點中降生。宇宙不竭反復膨脹與坍縮，我們此刻的宇宙只是這此中的一個過程。

奇點是一個很是吸惹人的宇宙現象，今朝，沒有物理學理論可以詮釋它的行為。不只是愛因斯坦的相對論會在這個無限小的規模中解體，還有無限密度也超越了粒子物理學家對量子物理尺度模子的理解。年夜反彈尤其違反廣義相對論，這里仿佛沒有較著的來由顯示為什么宇宙會不竭反復膨脹與坍縮。有些人認為，今朝的理論是不完整的，必定會有一個年夜同一理論可以或許詮釋如許的現象。

年夜反彈理論的撐持者們預言，宇宙降生是年夜爆炸輪回的一部門。然而，年夜坍縮似乎是沒什么但愿會發生，因為暗能量正使宇宙加快擴張，最終的宇宙有可能會演變為熱寂的狀況。

多元宇宙

在二十宿世紀六十年月，天文學家探測到了宇宙微波布景輻射，這當作了宇宙年夜爆炸理論的關頭性證據。這是早期宇宙殘存的熱量，它們是宇宙發出的第一束光，其波長此刻已經被拉伸至微波。然而，宇宙學家對各標的目的同性的宇宙微波布景輻射感應猜疑，不知宇宙為何會如斯有序。

物體經由過程把熱量傳給四周的物體或者是它們的四周，直到降低了它們的溫度，以此來達到溫度均衡。然而，宇宙微波布景的各標的目的同性看起來是不成能的，因為在龐大的宇宙規模內想要達到溫度均衡會被光速限制，這是不成能剎時實現的。

物理學家阿蘭?古斯猜測，在宇宙從奇點降生之后的最初階段，宇宙履歷了空間暴脹的過程，這能使整個宇宙的溫度達到均衡。按照暴脹理論，經由過程空間的指數式膨脹，溫度很快就達到了均衡。在宇宙暴脹的過程中，空間的膨脹速度跨越了光速，所以宇宙溫度來得及均衡。需要注重到是，狹義相對論限制物體在空間中的活動速度跨越光速，但空間自己的膨脹與此無關。

宇宙暴脹并不只是很好地詮釋了宇宙早期過程，它還可以詮釋是什么導致了宇宙年夜爆炸的發生。空無的空間會不竭呈現細小的隨機量子漲落，在那邊會俄然呈現一對正反虛粒子對，它們只能存在極其短暫的時候，很快就會湮滅失落。按照暴脹理論，正反虛粒子對發生湮滅之前，空間暴脹會把它們分隔。

然而，物理學家在二十宿世紀八十年月發現，暴脹可能是永恒的，跨越光速膨脹在某些區域會遏制，但在其他區域可能還在持續。這暗示著多元宇宙的存在，我們的宇宙可能只是此中之一。多元宇宙為我們供給了一個令人信服的論據，申明我們如許的低熵宇宙若何可以或許擠過一個高熵宇宙。

平行宇宙意味著暴脹過程發生了無限宇宙，每一個宇宙都可能有分歧的屬性和分歧的物理學常數。我們的宇宙很幸運，各類物理學常數都恰如其分，若是它們發生一些誤差，我們就有可能無法存在。

至今，科學界已經告竣共識，宇宙年夜爆炸是由一個奇點爆發的。在奇點里，所有的物理心猿意馬律城市掉效。只有當我們發現了所謂的年夜同一理論之后，我們才有可能知道宇宙事實是若何起頭的，宇宙起頭之前的狀況又是若何的。可能宇宙起頭之前是什么的謎底很簡單，那就是虛無，什么都沒有。

發表于 2018-08-18 00:00
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