讲完了上面的这些,现在就来简单的复刻一下宇宙大爆炸的过程。首先大爆炸从一个基点开始,现代的物理学解释不了这个问题,根据广义相对论往回推,你就会得到一个密度无限大,温度无限大的点,所有的物理规律全都失效了。 大爆炸开始的0-10的-43次方秒,简单来说就是0.00......001,1的前面有43个0,从这里开始就进入了普朗克时代。所谓的普朗克时代就是说出现了第一个普朗克单位,这个普朗克单位大家就简单的理解为极限单位就好。 比如说普朗克长度,它就是一个非常非常非常小的长度,大概是1.6乘以10的-33次方厘米,这就是宇宙中最短的长度了,再短就超过了物理学或者说是量子力学的范畴,就失去意义了。所以也可以说从10的-43次方秒开始,这个时候宇宙就被赋予了意义,它赋予的第一个意义是温度,就是普朗克温度。 这样说可能会有点抽象,我告诉大家温度有多高,大家可能会有一点概念,这个时候的温度是116百万亿亿亿开尔文。这么说大家可能还是没有概念,这个温度比粒子对撞机高1000万亿倍,比太阳中心的温度高10亿亿亿倍。这个时候的宇宙就是这么一个不会发光,但是绝对高温的小球。 接下来时间来到了10的-32次方秒,这个时候宇宙扩大到了10的26次方倍,而温度从10的27次方开尔文降低到了10的22次方开尔文。现在时间来到了10的-12次方秒,宇宙进入了电弱时代,那个时候的大小根据测算半径是300光秒,就是说从宇宙的中心走到边边上,光只要走五分钟就到了。 这个距离大概是多远?大概是地球到月球距离的234倍,所以其实以人类的视角来看已经是非常非常远了。然后宇宙继续膨胀,时间来到了一秒钟,宇宙已经膨胀到了半径10光年,这个时候它的膨胀速度还是要比光速快的多。 就这样过了37万年,宇宙一边膨胀一边冷却,但那个时候温度还是很高,原子核抓不住电子,所以即便有了光子,宇宙里面还是什么都看不见,所以应该是灰蒙蒙的一片。在37万年以后,原子核第一次抓住了电子,宇宙就开始变得透明了。这个时候的宇宙半径大约是4200万光年,也就是在这个时候产生了宇宙微波背景辐射。 很多观众都知道,这个就是经常说的电视机上的雪花屏,但其实电视机上看到的那部分大概只有很少很少的宇宙背景辐射,大多数雪花还是来自于地球的磁场。其实宇宙背景辐射就是看到的最早的宇宙了,因为再往前宇宙里的任何东西都是不透明的。 接下来宇宙又经
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科学家提出一个大胆的猜测:也许这些星系来自我们宇宙诞生之前的某个循环,也许大爆炸不是第一次,宇宙可能在经历无限次的诞生和死亡。这就引出了"循环宇宙"理论,宇宙会膨胀到极限,然后收缩回一个奇点,然后再次爆炸,如此往复循环。 如果这个理论是对的,那么"从无创造"这个问题本身就不存在了,因为宇宙从来没有真正的开始,它只是在永恒地循环。但这个理论有个致命的问题:每次循环都会增加宇宙的熵,熵是混乱度的度量,根据热力学第二定律,熵只能增加不能减少。 如果宇宙真的循环了无限次,那么现在的熵应该已经是无限大了,宇宙应该早就陷入热寂了,但事实并非如此。 那么时间到底是什么?牛顿认为时间是绝对的,像一条均匀流动的河流,无论发生什么,它都以恒定的速度流淌。但爱因斯坦用相对论彻底推翻了这个观念,时间是相对的,它会因为速度和引力而改变。 一个在接近光速飞行的宇航员,他的时间会比地球上的人慢得多,当他返回地球时,可能地球已经过了几百年,但他只觉得过了几个月。更极端的是,在黑洞的视界边缘,时间几乎停止了;如果你掉进黑洞,从外部观察者看来,你会永远冻结在那个瞬间,永远不会真正掉进去。 2023年中国科学院的一项研究发现,当粒子处于量子叠加态时,它们经历的时间可能是混乱的,甚至可能同时经历正向和反向的时间流动。这意味着在量子尺度上,过去、现在、未来可能是同时存在的,因果关系可能是模糊的。 有些物理学家甚至提出,时间可能根本不存在,它只是我们的大脑为了理解宇宙的变化而创造出来的幻觉。我们看到事物从有序走向无序,从低熵走向高熵,我们把这个过程标记为"时间的流逝",但在宇宙的基本方程中时间是完全对称的,正向和反向没有任何区别。 如果时间是幻觉,那么宇宙的"开始"也是幻觉吗?也许宇宙的所有时刻从大爆炸到宇宙的终结其实是同时存在的,我们只是像读书一样一页一页地"阅读"这个已经写好的故事,这个理论叫"块宇宙理论"。 整个时空像一块巨大的四维面包,过去、现在、未来都已经"在那里"了,我们的意识只是在这个面包上移动,创造出时间流逝的感觉。如果这是真的,那意味着你昨天做的每一个决定,甚至你现在正在做的决定其实早就已经"存在"在那个四维结构里了。 自由意志可能只是一个错觉,空间又是怎么诞生的?我们习惯认为空间是空的容器,物质在里面运动,但广义相对论告诉我们空间本身是可以弯曲的、可以拉伸的、可以被撕裂的
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