138.2亿年前,宇宙大爆炸“炸”出所有物质!那原材料来自哪?

世界之最 军事之最 2024-01-08 11:33:53
  138.2亿年前,宇宙大爆炸“炸”出所有物质!那原材料来自哪?
  先有鸡还是先有蛋这个问题一直没有确定的答案。但是从这个问题里可以看出人类对于生命本源的探索和思考。除此之外,作为智慧生物的人类还对宇宙的来源好奇不已。可由于现在的科技水平和科学知识的限制,人类只能对这个广袤宇宙的起源提出各种猜测,但却无法验证。
  而其中被最多人认可的学说就是宇宙大爆炸。该说法认为,现在宇宙里的一切物质都是由138.2年前的那场大爆炸产生的。可是,宇宙大爆发生成物质的原材料又是从哪里来的?
  宇宙大爆炸猜想
  在现代互联网的传播下,大众对宇宙大爆发这个概念并不陌生。宇宙大爆炸的起点是一个质量无限大但体积无限小的一个点,这个点叫做奇点。而这个宇宙大爆炸学说的核心--奇点的概念的出现,要从1922年当时的天文学家哈勃发现的红移现象说起。哈勃在观察到宇宙时发现星体之间正在互相远离这一现象。
  结合当时的科学知识和一些已有的猜测,哈勃很快就联想到这种现象的另一个极端,那就是时间越往回追溯,宇宙星体之间的距离越近。当这些星体之间的距离缩小到最小的时候,这个点就会像黑洞一样,拥有无穷大的质量和密度。
  之后的一系列观测结果都验证了哈勃的猜想。于是,哈勃定律就此诞生。其中提到的那个点在1929年被科学家乔治勒梅特取名为奇点,而之后的科学家们还在这个定律的基础上,根据后来的研究发现和前人的其他经验总结出宇宙大爆炸的学说。
  在宇宙大爆炸学说认为,因不知名原因突然爆炸的奇点极速向外膨胀,并释放出大量的能量和其中的各种物质。几百万分之一秒后,极端的膨胀结束。我们现在熟悉的这些物理学上的四个基础力和基本粒子就是从这个时候开始相继出现的。
  30万年过后,一片混沌的宇宙雏形中的氢元素才开始形成并组成基础物质。在宇宙大爆炸后的几亿年后,不受持续膨胀影响的物质才在引力的作用下慢慢聚合在一起形成初始的天体。
  在宇宙本身的不断发展和其中各种已有物质的相互影响和转化的推进下,宇宙很快就发展成我们现在熟悉的充满各种星系的这个样子。
  原材料来源的可能
  随着科学的发展,人类很早就意识到这个世界上没有凭空出现和消失的东西。所以,一些科学家想要通过寻找宇宙大爆炸的原材料来源,来证明宇宙大爆炸学说的正确性。目前的人类依然无法找到这个问题的答案,同时也给人类抛出另一个难题。关于这个难题,英国科学家彭罗斯认为奇点里的宇宙原材料来自上个的宇宙。
  他们猜想之前这里的宇宙在经过现在这样的膨胀后,其中的物质又会逐渐开始向着同一个地方靠拢。缩小到极限的这些物质就会形成奇点。可奇点并不会一直存在。逐渐开始不稳定的奇点最终到达临界点后爆炸,然后向外膨胀并发展出现在我们生活的宇宙。也就是说宇宙是会通过奇点轮回的。
  但另一些科学家们并不完全认同这一想法。他们认同宇宙大爆炸学说,也觉得宇宙是轮回。但他们有一个新的想法,那就是宇宙轮回不是靠奇点,而是靠人类现在无法探索的黑洞。众所周知,黑洞是一个质量和吸引力极大的宇宙天体。
  这种天体中的引力大到连目前发现的速度最快的光都无法逃脱。所以,黑洞就意味着只进不出。在宇宙死亡后,黑洞就会把其中的所有物质吸入其中。
  但这个世界上所有的东西都有自己的寿命,黑洞也不例外。灭亡后的黑洞将会转变成和它所有属性完全相反的白洞。只出不进的白洞又会把之前黑洞吸收进去的物质全部吐出来。这些重见光日的各种物质终于能再次发挥它们的功效,那就是继续产生新的宇宙。
  无论哪种说法正确,他们都证明大部分的科学家都认为宇宙大爆炸的原材料来自上个宇宙。
  探究的难点
  以上两种关于宇宙原材料来源的猜测都无法被证明,因为他们没有办法更加深入去解决问题。原因主要有以下两个。
  第一,人类目前对宇宙有限的认知还太少。不用说更遥远的河外星系,人类目前的科技甚至都无法探索完太阳系外的银河系。所以,科学家们很难想象宇宙中其他可能性的存在。而且无论原材料来自之前的哪里,人类目前的科技都无法探索和验证。从时间和空间上都找不到突破点的科学家们只能在现有的认知基础上做出最可能的假设。
  第二,就是人类现有科学知识的限制。人类的科学知识是通过总结和研究所见所闻得出的。而我们现在的物理学是在空间和时间的基础上研究的。可空间和时间是宇宙产生后才随之体现出来的。
  所以,科学家们的研究一直毫无进展的原因很可能是人类现在对自然规律的研究程度还不够深。就像在爱因斯坦的相对论提出之前,人们一度发现牛顿的经典力学在很多地方都不适用一样。
  现在蒙在我们人类物理大厦上的“乌云”还没有完全被驱赶开。现代物理理论并没有出现重大进展,物理学已经遇到了瓶颈期。未来,物理学或许将迎来新一轮的鼎盛时期,更多的新理论帮助我们揭开宇宙神秘的面纱。
  结语
  宇宙起源的问题还没有解决,宇宙物质原材料的来源这个无解之谜又绕上人类心头。关于这个问题的猜想没有一个能真正解答这个问题,但这并不会浇灭人类摸索和研究的热情,人类对宇宙的探索的脚步也不会就此放缓。
  总有一天,人类会找到所有想要的答案。或许未来的一天,我国大型射电望远镜“天眼”有重大发现,为我们解开宇宙谜题。
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