數學家已經證明,宇宙可以自發形成,實際上是無中生有
宇宙學家長期以來一直懷疑自然量子漲落可能是宇宙起源的原因。但他們沒有證據。現在看來,這樣的證據已經出現了。
衆所周知,宇宙的出現是一次巨大事件——大爆炸的結果。這一科學概念已被各種觀察和證據反複證實。例如,發現了宇宙微波背景,證明了宇宙的持續膨脹以及空間中存在初級元素,如氘、氦3、锂7等。
但還有一個更嚴重的謎團:到底是什麽導致了大爆炸?
多年來,宇宙學家認爲我們的宇宙是偶然的結果,而大爆炸本身只不過是量子漲落的結果。無論如何,量子物理學並不否認這一點。
但這麽想就需要證據,而且好像最近才收到。武漢物理與數學研究所的科學家們首次提出了嚴格的證據,證明大爆炸確實可能是偶然發生的,而且幾乎是無中生有。
他們的證明基于稱爲惠勒-德威特方程的數學實體的一組特殊解。20 世紀上半葉,宇宙學家努力將現代物理學的兩大支柱——量子力學和廣義相對論結合起來,以便智能地描述宇宙。
20 世紀 60 年代,物理學家約翰·惠勒 (John Wheeler) 和布萊斯·德威特 (Bryce DeWitt) 將這些以前不同的想法結合到了現在稱爲惠勒-德威特方程的數學結構中,取得了突破。求解該方程的新方法爲中國科學家的研究奠定了基礎。
這項工作基于海森堡測不准原理。這使得少量的真空空間因物理學家所謂的亞穩態假真空的波動而産生。當這種情況發生時,事件有兩種可能的結果。
在第一種情況下,空間氣泡不會膨脹太遠,然後幾乎立即再次消失。第二種情況,當氣泡膨脹得足夠長、足夠快時,它就不再能夠立即崩潰,然後宇宙就不可逆轉地被創造出來。
正如中國科學家所說,他們能夠證明,一旦産生一個真正的小真空氣泡,它就有可能呈指數級膨脹。他們推導出了一個方程來描述這個空間氣泡膨脹的速度,然後研究了氣泡幾何形狀的三種情況——封閉、開放和平坦。
在每種情況下,科學家都找到了一種解決方案,其中氣泡呈指數膨脹,從而達到宇宙可以形成的尺寸。
這是宇宙學家現在有機會依賴的結果。-來源: 超自然現象探索官-
*近距離觀察類星體會是什麽樣子*
3C 273 是距離地球最近的類星體之一。一個緊湊的超光度天體,總光度是太陽的 4 萬億倍,使其成爲可觀測宇宙中最強大的天體之一。形成這個類星體的超大質量黑洞的質量約爲 400 億個太陽質量,每年吞噬約 4000 個太陽質量的物質。它的史瓦西半徑(或事件視界)大約是冥王星軌道半徑的 4 倍。
由于3C 273距離我們大約24億光年,前往它需要很長時間。而且,我們今天看到的情況實際上發生在大約24億年前的類星體上。因此,如果我們以光速飛到那裏,那麽,考慮到不斷擴大的空間,我們需要超過24億年才能到達那裏。當我們最終到達它時,它可能根本不再存在,或者已經停止發射。
但是,如果我們使用蟲洞來塌陷時空結構,並且當我們到達時我們確信類星體仍然在那裏,我們就會看到大量的電磁輻射,包括可見光、X射線、紫外線和可能的無線電波。我們的航天器需要非常強大的保護和抵抗強大引力的能力。
我們必須明白,我們將無法離這個物體太近。類星體的能量如此之大,以至于它們可以將周圍數萬光年範圍內的一切都消滅掉。然而,從這麽遠的距離觀察類星體將會更加有趣。
它看起來像一顆耀眼的明亮恒星,映襯著一片發光的塵埃和氣體雲,充滿了銀河系中心大小的空間區域,明亮、強大的噴流延伸到太空深處。在漆黑的太空背景下,看到如此雄偉的畫面真是令人驚歎。如果您忘記小心,則非常危險。
然而,問題還在于我們在這裏看到了什麽以及到達那裏時我們會看到什麽。20億年是一段很長的時間,而且圖片可能會有很大不同,因爲我們看到的事件已經相當古老了。
本質上,深空中的一切都是我們現在只是記錄的古老曆史。在我們收到外星文明的信號或發現任何文物之前,它們就可能在深空出現和消失。
類星體也是如此。研究深空的天體物理學家本質上是研究我們到達地球之前存在的事物的人類學家。
在現實生活中近距離欣賞類星體固然很棒,但我們也必須記住,我們現在在天空中看到的景象至少已經發生在 24 億年前。--來源: 超自然現象探索官-
*超大質量黑洞是宇宙中最具破壞性的力量嗎?*
不不,再一次不。
它一定是更強大、更宏偉的東西。
它一定是能夠影響整個宇宙基本原理的東西。
當然,第一個想到的就是希格斯場。它滲透到宇宙的整個空間。從它形成的那一刻到結束。讓我們仔細看看。
真空衰變
希格斯場爲所有其他粒子提供了質量。
所有場和粒子都存在于一定的能級。
在宇宙誕生的瞬間,所有場和粒子都達到了可能的最低狀態,稱爲基態。
宇宙中的一切都努力達到其基本狀態,就像山頂上的球努力到達下面的山谷一樣。宇宙中的一切都努力尋找其可能的最低能量狀態。
然而,有一個問題。
希格斯場與所有其他場相互作用,並使它們僅在處于非常精確的能量狀態時才以它們的方式發揮作用。
好的一點是,宇宙的能量狀態是它的基態,是它所能達到的最低能量狀態。
然而…
希格斯場似乎並未處于基態,並且存在一個潛在的較低狀態,稱爲超密希格斯場。
如果即使是一個基本的希格斯場粒子(稱爲希格斯玻色子)從當前的能量狀態轉移到較低的能量狀態……量子真空坍縮也會隨之發生。希格斯場本身會摧毀所有場,進入較低的能量狀態。
一旦發生這種情況,量子力學的所有基本粒子將不再根據已知的物理定律發揮作用或相互作用。
存在和現實本身,時空的結構都將被撕裂,坍縮場域中的一切都將不複存在。
並且這個受影響的區域會以光速擴散。
有一種假設認爲,這已經發生在宇宙的某個地方,當它到達我們身邊時,我們知道的第一件事就是我們將不再存在。
但這只是一個猜測。我們還沒有任何證據。--來源: 超自然現象探索官-
*物理學的邊緣:引力子。神話還是現實?*
愛因斯坦的相對論將引力描述爲空間和時間的扭曲,其彎曲和拉伸取決于物體內部物體的質量以及現象釋放的能量。然而,幾年後,當科學家發現非常小的粒子的存在時,我們了解了複雜的量子物理世界,後來發現這些粒子甚至可以影響宇宙中最大和最強大的現象。
這導致了控制宇宙的三種基本力背後攜帶力的粒子或玻色子的發現:電磁場有光子,強核力有膠子,弱力由 W 和 Z 玻色子攜帶。
那麽重力呢?
物理學家假設,如果其他三種基本力都有相應的量子理論,那麽引力背後也一定有一個粒子。
爲了將引力與量子理論聯系起來,科學家們提出了一種假設的粒子——引力子。它一定是一個無質量、穩定的自旋 2 粒子,以光速運動。
迄今爲止,尚未檢測到此類顆粒。盡管引力在宇宙尺度上很強,但在小尺度上卻相當弱。其強度非常弱,以至于當磁鐵吸引回形針時,回形針會克服整個行星的引力並沿磁鐵的方向移動。這意味著一個引力子——如果存在的話——一定非常弱。爲了測量它,你需要一個木星大小的探測器。
弦理論和尋找引力子
有一種理論表明,引力實際上只在我們存在的地方顯得很弱,因爲它實際上有能力同時穿過三個以上的維度,因此會微妙地傳播。
這個想法由于數學上的不一致而被忽視十年後,經過修訂和完善,最終産生了現在所謂的弦理論——迄今爲止最有希望的量子引力理論候選者。這也是我們統一量子理論和廣義相對論的最大希望,這是物理學多年來最大的挑戰。
在弦理論中,數學指向一個具有十維空間和一維時間的宇宙。然而,這些空間尺寸太小,即使用顯微鏡也無法看到。因此,一些物理學家正在瘋狂地尋找引力子,希望捕獲這種假想的粒子,但到目前爲止他們卻一無所獲。
關于量子物理學,有很多我們不理解的事情,識別粒子和支配它們的定律可以幫助我們利用量子現象假設擁有的力量。證明一種有助于理解這一切的粒子的存在是一個可能不會很快實現的夢想。
結論 : 引力子是一個在理論上得到證實的想法,但尚未得到證實。
因此,如果您聽到有人說引力子是産生引力的粒子,請記住這是一個合理的說法,但它絕不是普遍接受的。引力子被認爲是已建立的亞原子萬神殿的一部分還需要一段時間。-來源: 超自然現象探索官-