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宇宙中的物质是从哪里来的,宇宙外面是什么?


想跟大家讨论一个问题,个人认为,宇宙中的物质来自于无,也就是凭空产生的,物质有正物质和反物质,总和为零。另外,宇宙外面啥也没有,宇宙是没有边际的。

宇宙的起源,至今并没有一个明确的结论。大爆炸假说是比较流行的一个解释。

现在科学家已经证明了,能量可以转化为质量。就是两个高速粒子相撞之后,一部分能量转化成了质量,得到的物质比相撞前的质量大很多。这也许就是大爆炸的本质,已经在实验室里得到了证实。

大爆炸宇宙论是现代宇宙学中最有影响的一种学说。它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化,如同一次规模巨大的爆炸。

The Big BangTheory,咳咳,不要和美剧搞混)

想了解更多请翻阅相关科献,本文仅为科普性质。

最初,人类人为宇宙是均衡的,并不相信是从一个点演变而来的。在一百年前,也就是大概二十世纪初,这时正是物理科学蓬勃发展的时候。《圣经》中提到宇宙的起源是一个点。包括爱因斯坦在内的众多科学家都否定了这个点,认为宇宙没有起点,认为空间和物质恒定,无始无终。

爱因斯坦在推到引力场方程的时候,虽然发现了自己的结论是动态宇宙,但是他觉得这不科学。所以在他自己的公式中加入了一个常数,来维持自己的观点。gμv+Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv,其中常数为宇宙常数。

1929年,埃德温·哈勃有了一个超级神奇的发现,距离我们远的星体,在向我们远去,距离我们近的星体,正在向我们靠近。只能有一个结论,宇宙正在膨胀。从而推导出,宇宙中大概在百亿年前,物质都聚集在一起。当时宇宙处于一个密度无限的奇点。

爱因斯坦亲自来看了看哈勃发现的红移现象,发现自己错了,改正了自己的方程,Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv

至于宇宙外面是什么,我无法回答。(我眼镜丢了,半天都没找到。家里东西都弄不明白呢,你问我宇宙外面是什么……

以下为扩展内容,比较枯燥,不愿意看直接跳过到评论区好了。

大爆炸开始时:约150亿年前,体积无限小,密度无限大,温度无限高,时空曲率无限大的点,称为奇点。空间和时间诞生于某种超时空——部分宇宙学家称之为量子真空(假真空),其充满着与海森堡不确定性原理相符的量子能量扰动。

大爆炸后10-43秒(普朗克时间):约1032度,宇宙从量子涨落背景出现,这个阶段称为普朗克时间。在此之前,宇宙的密度可能超过每立方厘米1094克,超过质子密度1078倍,物理学上所有的力都是一种。(超对称)在这个阶段,宇宙已经冷却到引力可以分离出来,开始独立存在,存在传递引力相互作用的引力子。宇宙中的其他力(强、弱相互作用和电磁相互作用)仍为一体。

大爆炸后10-35秒:约1027度,暴涨期(第一推动),引力已分离,夸克、玻色子、轻子形成。此阶段宇宙已经冷却到强相互作用可以分离出来,而弱相互作用及电磁相互作用仍然统一于所谓电弱相互作用。宇宙也发生了暴涨,暴涨仅持续了10-33秒,在此瞬间,宇宙经历了100次加倍(2100),得到的尺度是先前尺度的1030倍(暴涨的是宇宙本身,即空间与时间本身,并不违反光速藩篱)。暴涨前宇宙还在光子的相互联系范围内,可以平滑掉所有粗糙的点,暴涨停止时,今天所探测的东西已经在各自小区域稳定下来,而这被称为暴涨理论。

大爆炸后10-12秒:约1015度,粒子期,质子和中子及其反粒子形成,玻色子、中微子、电子、夸克以及胶子稳定下来。宇宙变得足够冷,电弱相互作用分解为电磁相互作用和弱相互作用。轻子家族(电子、中微子以及相应的反粒子)需要等宇宙继续冷却10-4秒才能从与其他粒子的平衡相中分离出来。其中中微子一旦从物质中退耦,将自由穿越空间,原则上可以探测到这些原初中微子。

大爆炸后0.01秒:约1000亿度,光子、电子、中微子为主,质子中子仅占10亿分之一,热平衡态,体系急剧膨胀,温度和密度不断下降。

大爆炸后0.1秒后:约300亿度,中子质子比从1.0下降到0.61

大爆炸后1秒后:约100亿度,中微子向外逃逸,正负电子湮没反应出现,核力尚不足束缚中子和质子。

大爆炸后10秒后:约30亿度,核时期,氢、氦类稳定原子核(化学元素)形成。当宇宙冷却到109开尔文以下(约100秒后),粒子转变不可能发生了。核合成计算指出,重子密度仅占拓扑平宇宙所需物质的2%~5%,强烈暗示了其他物质能量的形式(非重子暗物质和暗能量)充满了宇宙

大爆炸后35分钟后:约3亿度,原初核合成过程停止,尚不能形成中性原子。

大爆炸后1011秒(104年),温度约为105开尔文,物质期。在宇宙早期历史中,光主宰着各能量形式。随着宇宙膨胀,电磁辐射的波长被拉长,相应光子能量也跟着减小。辐射能量密度与尺度(R)和体积(4πR3/3)的乘积成反比例减小,即安1/R4减小,而物质的能量密度只是简单地与体积成1/R3反比例减小。一万年后,物质密度追上辐射密度且超越它,从那时起,宇宙和它的动力学开始为物质所主导。

大爆炸后30万年后:约3000度,化学结合作用使中性原子形成,宇宙主要成分为气态物质,并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块,直至恒星和恒星系统。

量子真空在暴涨期达到全盛,之后便以暗能量的形式弥漫于全宇宙,且随着物质和辐射密度迅速减小,暗能量越来越明显。暗能量可能占据宇宙总能量密度的2/3,从而推动了宇宙加速膨胀。

然而这都仅代表了人类目前对宇宙的理解。

据美国物理学家组织网站报道(2014年),美国北卡罗来纳州大学教堂山分校的理论物理学家劳拉·梅尔西尼-霍顿在在线物理学知识库ArXiv发表文章称,她已经用数学证明了黑洞是不可能存在的。而且,一旦她的观点被科学界论证是正确之后,现代物理学对于宇宙的起源学说将被全部推翻。

宇宙其实没有外面,我们谈的宇宙大多是指这无限的空间。

而一部分人分里外,是指已知宇宙和未知宇宙。

在科学里说宇宙原是一个大团物质然后爆炸膨胀最后形成宇宙。

但是问题来了,原来大一个大团体,存在大团体的空间又是什么?

宇宙可以无限大,也可以无限小。看你如何理解它。





即然要想知道就从头开始吧,这么大的无边无尽的宇宙空间从哪里来的,在这个巨大无比的空间世界里究竟有多少个星系、多少个行星、以及多种多样的宇宙天体无法观察到的暗物质,高速飞行的光子也永远无法装满的空间世界,不能不让科学家天文学家宁愿相信神的存在,也无法解开这个谜团世界,如果真有盘古开天地的话,这个盘古的力量可能就是被称为最小的奇点爆炸了形成了今天的宇宙世界,是真是假也只有自己去思考,去验证。

 

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