可不可以給我簡單解釋一下(宇宙大爆炸時的奇點)是什麼?
奇點該如何理解想像呢?
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如果你大概了解一些物理的發展歷史,這個問題並沒有那麼難以理解。「任何知識,只要你有足夠的了解,都會是非常簡單的。你了解的越多,對問題看待的也就越深刻。」相反,你了解的越多,就會滋生更多的問題,更深刻的問題。這是很讓人頭疼的。
另一個問題就是,其實語言並不是相通的,就好比你如果學計算機,就需要接觸很多的陌生名詞,什麼叫預設?什麼叫面向對象?什麼叫編碼?等等。其實任何一個名詞,用我們的大白話都可以很好的去解釋。只是專業的人,往往有專業的素養;專業的素養,往往不給人解釋專業的名詞。這可以保證專業人的專業精神和權威。(實事求是,沒有任何抨擊之意)
我們回到你的問題——宇宙大爆炸。在開始說這個問題之前,我不免還是再嘮叨一句:其實如果你理解,它就不是什麼問題;但解釋起來,如果我想讓你聽懂,就不免多普及一些知識。希望可以對你有所幫助。
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我們還是從簡述物理歷史開始說起吧!
牛頓在發現「萬有引力」後,其實有意無意地提出了一種宇宙模型。再結合於他自身的信仰,他其實認為「宇宙是亘古不變的」。我們舉例來說,他的意思是說,如果現在地球在圍繞著太陽轉,那麼未來也一定在相同的軌道上,同樣圍繞著太陽公轉。而宇宙中所有的物質,都是如此。
但他的一個友人對此有些疑問,並寫信於牛頓,問道:「如你所言,物質A與物質B之間存在萬有引力,按理來說,A和B的距離在受到引力的作用下,將會越來越近,最後碰撞到一塊兒才對。按照這個邏輯,宇宙中的所有物質最後都將碰撞到一塊兒才對呀!怎麼會亘古不變呢?」
他友人的這個觀點中,我們一般將「碰撞到一塊兒」用一個名詞來代替——坍塌。所以我們可以換句話說,他的友人認為,按照萬有引力的說法,宇宙最終會坍塌到一個點上,而不應該如牛頓所說,宇宙在亘古不變的運動中。
牛頓回信道:「在有限的空間內,你的想法是正確的,但宇宙是無限的,並不能以此推斷。」這個意思是說,在有限的空間內,我們很容易可以找到一個中心點,而所有的物質都將坍塌到這個點上。但在無限的空間里,我們不能夠確定這個中心點在哪裡,所以物質便不會坍塌了。
我們當然知道,這個解釋特別不靠譜。
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好了,我們再來說第二部分的歷史。
那麼,如果牛頓的解釋有些牽強附會,而我們又確實認為「萬有引力」存在的情況下,究竟是什麼原因,導致物質沒有坍塌到一個點上呢?
20世紀初,哈勃發現,觀測到的絕大多數星系的光譜線存在紅移現象。這是什麼意思呢?
我們首先來解釋一下紅移是什麼?比方說A拿著一隻手電筒,你拿著一個接受光譜信號的儀器。你會發現,當A向遠離B的方向運動時,照射在光譜信號儀上面的光譜會朝紅色的方向移動。好了,如果沒聽懂,沒關係。我們只需要知道,通過這個現象,我們發現,所有發光的物體都在離地球遠去。
然而,如果我們不那麼自以為是,就不應該覺得是所有天體都在離地球遠去,而是,所有天體,都在越來越遠地相互遠去。
我們稱這個現象為「宇宙膨脹」。
故而,我們知道了,之所以宇宙中的所有物質,沒有坍塌在同一個點上,是因為所有天體將越來越遠,都走向了一條越來越孤獨的道路上,誰也不想看見誰。
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那麼問題出現了,如果所有的天體正在遠去,我們是不是可以認為,起初的時候,他們是什麼樣子呢?如此我們便對此有了一些模型。我們先來看模型一。
模型一:
我們假設宇宙存在邊界,而最初所有的物質都附著在宇宙的邊界上。在圖中我們用小黑點來隨機表示一些個物質。