大爆炸的奇点如此小竟能产生宇宙所有物质，它是一个怎样的存在？

2024-09-19 11:24:08 浏览：1

大爆炸的奇点如此小竟能产生宇宙所有物质，它是一个怎样的存在？

－－－－－

网友解答：

－－－－－

大爆炸的奇点如此小竟能产生宇宙所有物质，它是一个怎样的存在？

关于宇宙诞生于一次大爆炸说法，历来都颇受争议，但现代天文从各个手段的观测都表明宇宙似乎诞生于一次138.2亿年前的大爆炸，那么这个Big Bang说是这么诞生物质的，发生大爆炸的奇点到底有多少种说法，我们今天就来捋一捋！

大爆炸是怎么诞生物质的？

说起来似乎难以置信，从大爆炸开始到20分钟时，我们整个宇宙的物质就已经确定了，因为组成元素的强子以及原初物质的丰度都已经确定了！宇宙的第一束光却要到38万年后才会发出！我们来了解下这个过程：

普朗克时期：大爆炸开始至10^-43秒

大一统时期：大爆炸之后10^-43秒至10^-36秒

电弱时期：大爆炸结束之后，10^-36秒至10^-32秒

电弱对称破缺和夸克时期：在大爆炸之后10^-12秒和10^-6秒g

强子时期：大爆炸之后10^-6秒至1秒

轻子时期：大爆炸之后1秒至10秒钟

光子时期：大爆炸之后10秒钟至38万年

作为围观群众我们需要知道几个关键节点，因为这对后续继续围观非常有用！

引力是在大爆炸发生后的10^-43秒时候被释放的

引力子退耦是在10^-36秒时候发生的

暴涨开始于10^-37秒，结束于10^-32秒

夸克和胶子是在10^-6秒时结合诞生质子和中子的

中微子退耦是在大爆炸后1S时发生的。

大爆炸后的3分钟时原初的核聚变过程即开始，宇宙中诞生了占绝对优势的氢的同位素氕原子核（一个质子），氘（一个质子一个中子），和少量的氦四（两个质子两个重子，有两个氘原子核合成），以及微量的锂等。大爆炸20分钟后结束，因为宇宙的温度已经下降，原初核聚变结束。

光子退耦是在大爆炸后38万年发生的，因为此前的宇宙温度极高，密度也极高，光子无法突出重围，等到宇宙膨胀38万年后，温度逐渐降低，宇宙才“晴朗”到光子才得以在宇宙中飞奔！

在这里我们说个题外话，从这个大爆炸诞生的过程，我们可以发现一个有趣的事实，探测手段的诞生时间决定了我们能探测到的宇宙深度，如下是我们仅有的几个方式：

光子（电磁波）观测极限是：大爆炸后38万年

中微子探测的观测极限是：大爆炸后1S

引力波探测的极限是：大爆炸后10^-36S(引力子)，10^-43S(引力)

所以现在正如火如荼在发展中的中微子和引力波探测，未来将会给我们带来惊喜！

宇宙大爆炸说法正确吗？

关于宇宙诞生的探索，最早是苏联物理学家亚历山大·弗里德曼于1922年在简化爱因斯坦的广义相对论后给出了这个宇宙模型的方程。1927年勒梅特在求解这个方程时给出了和弗里德曼一致的观点！1929年，哈勃发现遥远星系红移，推测出宇宙正在膨胀。由此反推出宇宙的过去曾经在高温致密的区域！并且在如下几个方面都观测到了证据：

大爆炸的余晖：宇宙微波背景辐射

宇宙诞生之初的元素丰度

宇宙正在膨胀中

当然根据现代加速器能模拟的宇宙诞生之初（大约10^-12S）时的状况仍然非常符合，但再往前已经到人类科技所能达到的极限，未能再向前探索，那么将需要更大型的加速器！当然根据宇宙大爆炸的奇点说“彭罗斯－霍金奇点定理”认为宇宙的开端必须有一个起点，而比较好玩的是广义相对论会在奇点达到普朗克温度时失效！不过现代宇宙诞生论为解决此尴尬局面提出了几个可能的设想：

哈特尔－霍金无边界条件的时空有限模型

弦理论中膜的运动的膜宇宙模型

混沌暴胀理论

在哈特尔－霍金无边界条件的时空有限模型中不需要奇点的存在。

后面两个则是将大爆炸看成是一个更加古老的平行宇宙中一个特别的事件而已，它可能是我这个宇宙的开始，但却不是最初宇宙的开始！

相信我们在现代加速器和观测手段的条件下，仍然无法证明奇点是否存在，但这个爆炸过程却似乎并没有太大的疑问，在这里我们必须要提一下一个有趣的事实，上文不是说在到达普朗克温度之前广义相对论就失效了么，这里量子引力论则认为在达到奇点之前即可诞生宇宙！当然为此事正在努力的理论还有超弦理论与循环量子引力理论等。

不过现在为止仍然还没有一个令人信服的证据出现！关于宇宙的诞生，可能我们还有很长的路要走，也许引力波探测技术的进步将为大家揭开宇宙诞生的秘密。

－－－－－

网友解答：

－－－－－

奇点存在于黑洞的中心位置，奇点就奇在它的密度巨大、质量巨大、体积极小，但体积再小也是有一定体积的(不为零)，奇点理论上可以无穷小，质量可以无穷大。由于质量无穷大，根据E=mc^2，所以奇点内部隐藏的能量也无穷大。我们所在的宇宙就是由一个奇点爆炸而产生的。

那么奇点是怎样形成的呢？众所周知，大质量的恒星在演化过程中，不断吞噬和吞并周围的大小天体，释放出能量，最后演化成黑洞。

黑洞是一个质量巨大的天体，内部已经没有原子、原子核、质子和中子了，组成中子的夸克也被巨大的压力压碎，所以黑洞内部就是一团夸克态的物质，再也不能发光了，只能以引力波的形式对外释放能量。

黑洞内部的夸克态物质还在不断演化，对外释放能量后会无限塌缩，在黑洞中心的巨大压力下，聚集在黑洞中心而形成奇点。

由此可见，奇点是比夸克还要小得多的无数基础微粒组成的。在一般情况下，奇点并不爆炸，但在一定条件下，两个或多个奇点相互吞并而发生碰撞，本身具有很大的动能，吞并后质量更大，压力也更大，这样就会引发奇点内部的基础微粒相互靠近，发生更深层次的核聚变反应，而发生大爆炸，产生新的宇宙。

－－－－－

网友解答：

－－－－－

我猜，，人是何等的渺小，凭人的想象，能想多远距离？非常非常远！假设以地球为中心，以人想象的远距为边缘，当成一个大宇宙，我认为此大宇宙只是超级宇宙的一小部分。现代人类凭科技高水平认知到的宇宙，只是一个小小宇宙。无数的星系组成小小宇宙，无数的小小宇宙组成小宇宙，无数的小宇宙组成大宇宙，无数的大宇宙组成超级宇宙，无数的超级宇宙组成了什么什么，这什么什么，已超出了人的想象力，是无知无知的东西！拿小小宇宙来说，有人提出大爆炸论和奇点说，我认为也不太正确！我认为，无论大小宇宙，有的地方在膨胀，有的地方在收缩，膨胀到一定程度又收缩，收缩到一定程度又膨胀，小宇宙如此，银河系如此，太阳系如此，行星如此，物质如此，生命亦如此。关于奇点，我认为点并不奇，无论大小宇宙，大小物质，都有一个中心位置，叫点也可以，因为宇宙，星系，物质等所有东西都在有规律，无规律的运动，运动是螺旋性的，旋转的惯性力甩来甩去，形成了中心点，中心点应是会随周围物质的密度大小变化，而不断发生位移变化，中心点的物质与周围别处的无异，只是可能运动速度不同罢了，宇宙里的中心点有无数，小到细菌身上也有。最后，简单说两句小文结束，我爱抬杠，小编有他的观点，我有我的理由，谁错谁对？我看没有一个科学家可以解释清楚！。告诉你们个小秘密，我请教过如来佛祖。

－－－－－

网友解答：

－－－－－

首先要明白一点，科学是什么？它并不是真理，也可以说永远不会是真理，科学与正确并不能划等号，所以那些认为科学是万能的人可以歇歇了，科学只是人类认知世界的一种方式而已！

举个通俗的例子说明什么是科学！你发现一只乌鸦是黑的，接着又发现一只还是黑的……，你发现所有的乌鸦都是黑的（这里的所有只是你发现的“所有”），于是你得出“乌鸦是黑的”这个规律，这就是科学！

但“乌鸦是黑的”并不一定就是正确的，这个规律具有可证伪性，只要你发现任何一只乌鸦是白的，就能否定“乌鸦是黑的”这个规律，而理论上你不可能确定所有乌鸦真的是黑的，你只能确定你发现的乌鸦是不是黑的！

说白了，科学本质上就是一种假设猜测，基于一定事实观察基础上的想象猜测，然后把这种想象猜测推广到更大的范围，让其更具有普适性，不断地进行验证修正！

说到这里，再说说宇宙大爆炸和奇点这两个概念，宇宙大爆炸理论只是科学家根据对宇宙的不断观察总结出来的理论，根据几个宇宙现象推测出来的，比如说遥远星系的红移现象，宇宙微波背景辐射等，推测出来宇宙大爆炸理论和奇点概念！

至于奇点到底是什么，它是如何产生的，并不是宇宙大爆炸寄理论能解释的，原则上宇宙大爆炸理论的没义务去解释，因为科学家只是根据宇宙现象推测就大爆炸理论，或许这个理论就是错的，但那并不能说明什么，不能说科学家就是错的，因为科学家确实观察到了能推测出宇宙大爆炸的一些现象！

就好比牛顿观察到的万有引力，引力的本质究竟是什么？空间弯曲？引力子或者其他？为什么会有空间弯曲？为什么会有引力子？

没有人能说得清楚！

况且万有引力或许根本就是错误的，但我们也不能否定牛顿的功劳，更不能说牛顿就是错误的，他没有错，他只是根据自己对周围世界的观察总结出来的规律而已！

－－－－－

网友解答：

－－－－－

大爆炸的奇点概念来自于对宇宙的观测

1927年比利时天文学家勒梅特首次提出宇宙起源的大爆炸假说，

左为哈勃，右为勒梅特

1930年美国天文学家哈勃对46个河外星系进行观测，发现星系的光谱产生红移现象，他根据假说认为星系的光谱红移是因为星系在退行，进而提出星系的红移量与星系的距离成正比的哈勃定律，并得出宇宙是膨胀的结论，这个结论给宇宙大爆炸理论提供了强有力的证据：宇宙既然一直在膨胀，那如果在时间上进行反推，宇宙的所有物质包括时间和空间最初必然是聚集于一点，即宇宙最初是由“一个点”膨胀而来，宇宙是有限的。

宇宙的膨胀就是在爆炸，于是人们普遍接受宇宙大爆炸理论。人们把这一点称为“奇点”，“奇点”和“奇点”概念的出现不可避免。

“奇点”的概念

宇宙是所有物质，包括时间和空间的总和，既然宇宙是由一个奇点产生，那这个“奇点”必然是一个体积无限小（宇宙诞生前还没有空间）、密度无限大（具有全宇宙的物质，却没有体积）、温度和能量极高的奇异点。

全宇宙的物质都由一点产生，这确实不好理解，所以人们把它称作奇异点。现代科学的解释是所有的物理定律在此点失效，常规的知识是解释不了的，有思维意识的我们及我们的知识是宇宙诞生后的东西，我们的思维是建立在物质存在的状态下的，怎么能理解宇宙还没诞生还没有物质存在的状态――奇点呢？下面我们打破常规思维从另一个角度理解一下奇点，理解一下它是怎样的一种存在。

对“奇点”的理解

宇宙大爆炸与日常生活中普通物质的爆炸完全不是一回事，普通物质的爆炸是物质在空间的爆炸，是先有物质被炸裂然后向四面八方的抛射。

宇宙大爆炸并不是先有物质然后在空间的爆炸，而是空间自身的爆炸，因为一开始是没有物质，也没有空间的，物质和空间都是“炸”出来的，是从纯粹的客观实在性产生而来，是从“无”中生有，

从这个意义上讲，

“奇点”并不是一个点，既不是物理上的，也不是数学上的点，并不是体积无限小、密度无限大、温度和能量极高、具有全宇宙物质的点，

“奇点”只是宇宙的时间和空间诞生前或者说是起始零点的一种状态（并不是具有物质能量或者将要具有物质能量的“点”）

，奇点是有与无的通道关口，是真正的“空、无”，是没有任何具有时间和空间的生物能理解的存在。

一句话，奇点状态时，我们理解的物质形式还没有存在。

体积、密度、温度和能量这些物理量是宇宙诞生后物质客观实在性的体现效应，是宇宙诞生以后的事，与奇点无关。

奇点既然不是点，是一种状态，那奇点就不是唯一的，它应该是宇宙诞生前的状态统称，全宇宙的物质并不是由一个奇点产生的，只是通过奇点产生的，奇点并没有任何物质，

因此奇点不用承担产生全宇宙物质的责任，也不需要具有容纳全宇宙物质的能力，根本不存在全宇宙物质从一点产生的情况。奇点就是这样一种存在，

这种存在我们能理解。