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奇点大爆炸的瞬间到底发生了什么?为何很快就炸出那么大的宇宙?

  通过哈勃对宇宙天体红移现象的探测和总结,在此基础上科学家们推测出了宇宙正在不断加速膨胀的事实。然后再利用宇宙微波背景辐射等辅助探测手段,最终判定宇宙的年龄为138亿年,在138亿年前,整个宇宙还没有时间和空间的概念,所有的物质和能量都集中在一个体积无限小、质量无限大的奇点之上,然后在量子涨落的影响下,出现了能量的瞬间极速爆发,最后炸出了现在的宇宙,这就是我们通常说的"宇宙暴涨"猜想。
  这种猜想,是截至目前对宇宙形成和发展进程最科学、最完美、最大胆的假设,并且已经被多种天文观测现象所证实,成为目前科学界关于宇宙形成和发展的主流观点。当然我们以现在的科学技术水平,无法准确还原奇点大爆炸瞬间的情景,在那个期间到底发生了什么?宇宙暴涨时的能量从何而来呢?这些都是长期以来乃至今后很长时间,天文学家们需要重点研究的领域。
  当前对奇点大爆炸后所发生事件的猜测
  科学家们通过对宇宙宏观结构以及大爆炸以后的"余晕"进行了长期的观察,认为宇宙在诞生初期,经历了一段"短暂"的极快膨胀期,这个"宇宙暴涨"进程,使得宇宙空间在极短的时间内,体积增大了无数倍。
  根据科学家们的推测,在奇点大爆炸开始后的一个普朗克时间,即10^(-43)秒内,就完成了扩张的主要进程,在此过程中引力最先从"大一统超力"中分离出来。在随后到10^(-32)秒这段时间内,宇宙开始了暴涨,总体表面是温度相当高、秩序相当乱,这些都是超高能量的集中体现。在高温高压下,剩余的强相互作用力、弱相互作 用力和电磁力仍然是统一的。
  如果在这个极短的时间内,如果空间的膨胀速率小于临界阈值,那么在超强统一作用力的驱动下,宇宙根本不会膨胀开来,而仍然会迅速坍塌。幸好在暴涨时期,随着宇宙体积的急剧加倍,能够制造出粒子的总能量变得非常大,所有的"规则"都被抹平,就如同吹气球一般,表面根本没有一丝褶皱。从大爆炸后的 10^(-32)秒开始,随着宇宙空间的迅速膨胀,温度出现明显下降(相对来说),统一超力的对称性因粒子能量的降低而破坏,强核力、电磁力和弱核力相继被分离了出来。
  此时,虽然电磁力被分离了出来,但是宇宙大爆炸后产生正反粒子的频率仍然非常之高,相互之间的湮灭异常频繁,所形成的光子能量极其强大,不断地与核子和电子发生猛烈碰撞,原子核在这种情况下根本无法形成,光子也因此被"锁"在了等离子云中而逃逸不出来,这段宇宙的"黑暗时期"一直持续到大爆炸后的38万年前。
  直到大爆炸后38万年,随着空间的继续膨胀,宇宙整体温度持续下降,光子能量日益降低,原子核才得以形成,构成了宇宙中第一批自由中性原子,光子才得以从"等离子粥"中逃离出来,宇宙变得明亮起来。此后,这些自由原子在引力作用下慢慢发生聚集,最后形成了恒星、行星以及星系。而我们现在对宇宙的观测,都依赖于对电磁波,所以目前穷极一切手段,也只能探测到宇宙大爆炸之后38万年的情景,再往前就无能为力了。
  科学界对宇宙暴涨的疑问
  从当前科学家们对"宇宙暴涨"的猜测,这其中有一个最基本的假设,那就是在空间膨胀的过程中,最微弱的、随机性的量子波动被无限放大,然后微观尺度上的物质差异逐渐演化为宏观水平,直至星系甚至宇宙的两端,而这种暴涨的过程,是在宇宙大爆炸之后不足1秒时发生的。
  然而,这里面始终有困扰科学家们的问题,那就是宇宙暴涨的驱动力是什么?暴涨的能量来自于何方?到底持续了多长时间?又是什么力量终止了宇宙的暴涨,使其进入"缓慢"膨胀阶段?从目前来看,科学界还没有对这一"终极"问题缺乏完整的物理描述。终其原因,归根结底,我们还是没有在微观和宏观尺度下,拥有一套大一统的物理理论。
  现有对宇宙暴涨猜想的多种模型,都需要将宇宙增长到大非常宏观的级别作为基础,这样方可将奇点大爆炸时普朗克长度(约为1.6 10-35米)上的微观物质区别,放大到非常宏观的尺度来研究探讨,然而我们对普朗克长度及以下的微观物理机制并不掌握,甚至连"入门"都谈不上,这个基础没有,如何使得宇宙暴涨模型成立有效呢?如果这个问题解决不了,那么暴涨理论岂不永远是猜想?跨普朗克猜想
  或许这个问题,在相当长时间内或者永远也不会找到答案,但这阻止不了科学家们的思考。有科学家提出了"跨普朗克猜想",即猜测物理机制在一切小于普朗克长度下的情景。
  因为处在宏观世界的我们,永远"看不到"跨普朗克尺度下所发生的一切事情,即使物理学家们创立了量子理论,但跨普朗克尺度下的微观世界,也永远不可能进入到宏观世界中。所以,在很多宇宙暴涨理论中,都依赖于"有效场"进行研究,试图从低能量的情况入手,来研究高能量、微观小尺度下的物理机制。但有科学家对基于"跨普朗克"的"有效场"理论也提出了质疑,因为我们按照这种方式来解释暴涨过程,由于暴涨的时间非常快,我们一切的观察,都会打破原有的普朗克尺度世界,而是不可避免地将其"暴露"在宏观世界面前。
  弦理论是否可以解决?
  为了解决微小尺度与宏观尺度的"融合"问题,科学家们创立了"弦理论",该理论认为,自然界中组成物质的基本单元,并非是电子、光子、夸克等占据空间的点状粒子,而是非常非常细小的一维"弦",通过弦的振动和运动,产生出了各种不同的粒子,能量和物质在弦振动的过程中发生转化。虽然弦理论从目前看,也是一种猜想,并未得到证实,但是它有可能是能够将经典物理与量子物理统一起来的理论。
  在弦理论的一个分支领域"弦气体模型"中,对宇宙快速暴涨的原因也做出了阐释。该模型认为,宇宙的形成和发展过程中,根本没有经历过所谓的快速暴涨期,虽然也有膨胀过程,但是要缓慢和温和很多,并且在普朗克尺度下的波动,也没有"暴露"在宏观宇宙中,这一点与跨普朗克猜想相符合。但是,宇宙暴涨的猜测,与弦理论下关于多元宇宙的观点却不兼容,走出这个"沼泽地"仍任重道远。

为什么中国和俄罗斯都要研究人造月亮?这种科学研究有意义吗?小时不识月,呼作白玉盘。又疑瑶台镜,飞在青云端。这两句诗出自李白的古朗月行。每当满月时,月亮就变得又圆又大,像白玉盘一样,整个大地都被照亮了。在没有通电的古代,月亮具有很重要的照明NASA探测器又来偷拍祝融号火星车,正向南行驶,陨石坑清晰可见我们在天问一号这一次火星任务中,一次完成了环绕火星着陆火星巡视火星三大步,我们的第一辆火星车祝融号已经在2021年5月15日成功登陆到火星表面的乌托邦平原预选着陆区,至今祝融号火星不明飞行物或领先人类近千年?科学家29个外星文明或已发现地球早在1947年,美国一名飞行员称在华盛顿州雷尼尔山上空看到有9个碟状不明物体以超音速飞行,由于这位目击者的描述称不明飞行物呈碟状,所以不明飞行物又被称为飞碟。这是当代人类公众对不明马肉美味,全球每年有470万匹马被屠宰,为什么国人却很少吃?我国是人口大国,有众多的吃货,一些外国人不屑于尝试的食材,在国人手中却变成了美食。猪马牛羊都是非常重要的牲畜,而猪肉牛肉和羊肉,吃的人都比较多,不管在哪一个城市,大街小巷上总是能找难道人类被圈养在动物园?科学家地球或已被外星系观察多年这些年来,科学家一直在寻找外星生命外星文明的迹象,为了寻找外星生命,发射了很多探测器到外太空进行搜寻,最远的飞行器已经进入星际空间,与地球的距离超过了225亿公里。虽然离地球最远的蛰伏9年,97款华为手机可升级,鸿蒙Harmony能打破美国垄断吗?从2012年立项,到2019年正式发布鸿蒙系统HarmonyOS,再到2021年正式发布面向消费者的HarmonyOS2。0,经过跌跌撞撞的9年时间,华为的鸿蒙从备胎转正,终于和广早上空气并不新鲜,那哪个时段最好?一年之计在于春,一日之计在于晨。许多人喜欢晨跑锻炼身体,呼吸新鲜空气。那么早上的空气真的更新鲜吗?之所以这样认为,是因为晚上的空气污染源比较少,认为经过一晚上的时间,大气中的污染物一吨水成本不到1美元,我国海水淡化技术在世界上处于什么水平?地球上的水资源很多,约有14。5亿立方千米,但大部分都是咸水,只有约2。5是淡水。然而这一点点淡水有70被冻结在南极洲格陵兰岛等地的冰川中,可被人类直接利用的淡水资源不到1。地球表与世隔绝5万年,全球仅存百条,美国内华达州的沙漠鱼现在怎样了沙漠是绝大多数生命的禁区,但是这个世界上就是存在一些十分顽强的物种。在美国内华达州的死亡谷国家公园,生活着一群独特的沙漠鱼,它的学名叫做魔鳉。虽然叫沙漠鱼,不过这种鱼也需要水。这种饮茶时,茶叶的第一泡水脏吗?有必要倒掉吗?西方人喜欢喝咖啡,中国人则喜欢喝茶。中国茶文化历史悠久,不管是文人雅士还是贩夫走卒,都有饮茶的习惯。茶同时也是我国非常重要的一种经济作物。需要注意的是,我们这里说的就是从茶树上摘下苏联和俄罗斯宇航员为什么带枪上天?是在防什么?1961年4月12日,苏联宇航员加加林乘坐东方1号宇宙飞船到达太空,并在环绕地球一周后成功返回地球,成为历史上第一个到达太空的人。据悉,加加林上天时就带了枪。那么宇航员为什么要带枪
炸药大王诺贝尔阿尔弗雷德贝恩哈德诺贝尔,1833年出生于瑞典首都斯德哥尔摩。他的父亲是位发明家和实业家。诺贝尔从小接受的正规教育很少,但在父亲的影响下,他从小热衷于发明创造。1842年,诺贝尔随大爆炸后才15亿年,形成的这个星系,却拥有超过1万亿颗恒星还记得一亿有多大这个问题吗?一个比我们银河系质量更大的星系,拥有超过1万亿颗恒星,银河才2千亿颗,揭示了宇宙中大质量星系的核心已经在大爆炸后15亿年形成,比之前的测量结果早了大约1休眠了15年的两架射电望远镜,观测到南半球多颗脉冲星,磁星罗切斯特理工学院和阿根廷射电天文研究所(IAR)合作,从南美洲进行了第一次脉冲星观测。在发表在天文学和天体物理学上的一篇新论文中,概述了该团队如何升级阿根廷两台休眠了15年的射电望霍金又对了!又一个公式诞生能够计算出黑洞视界上的霍金辐射物理学家开发出了一个公式来计算黑洞视界上的霍金辐射,这使得物理学家可以确定通过对爱因斯坦的引力理论(广义相对论)进行量子修正,这种辐射将如何改变。这个公式将能让物理学家通过观察黑洞应用良知看待前三十年建国前三十年,人口从四亿达到八亿,农业设施基本完善,工业体系基本完成,军事科技教育等基础全面打牢。这都是那一代人以无私奉献的精神,发疯般的努力工作付出才实现的,对那个时代我们应当崇论否定格律的无耻当下,部分人否定格律的怪论甚嚣尘上,无耻至极。他们的基本论调就是格律限制了他们的水平发挥,而事实上,他们即便不按格律来写的东西也依旧是干巴巴的,没见写出过好的意境和句子来,连那句面清易ONEX如何做到将国货对标戴森等外资品牌的?国产真不弱现在的都市工作生活是越来越忙碌,作为当代打工人每天的966的生活对于那些996的朋友们来说已经足够轻松了。不过光是应对工作上的事情就占用了自己大半时间,对于家务活这些根本是很难插手宠物防走失二维码,流浪宠物回家车票电影狗十三中,小狗爱因斯坦的走失,成为压垮剧中主角主人李玩最后一根精神稻草对于一个铲屎官而言,自己家的宠物狗走失对他们而言相信都是一件非常难过的事情。相关数据显示,在我国,每年大约喵星人的奇葩坐姿,你还能再妖娆不,最后一个你啥情况猫咪是很多人都喜欢的可爱动物,今天就给猫奴们上一组猫猫的奇葩坐姿,敢问一句,还能再妖娆点,再奇葩点吗?这个姿势一般喵学不来呀,地上很凉快吗?你这是要跳钢管舞吗?我就想问问你是跟谁学红外热成像会不会存在有辐射的情况?凯茉锐今年疫情肆虐,从春节隔离在家,在到后面疫情受到控制。企业复工,学校开学,大家都纷纷走出家门,为了预防疫情扩散,在火车站地铁机场码头客运站等交通枢纽,以及医院商超企业等人员密集地纷纷小米电视2019年上半年销量第一7月24日消息据小米官方消息,三大权威调研机构数据显示,小米电视2019上半年出货量销量中国第一。小米电视总经理李肖爽宣布2019上半年,小米电视在中国区销量出货量均突破400万台