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有個悖論,物質都不能憑空出現,那最初宇宙是怎麼誕生的?奇點之前呢?

作者:由 invalid s 發表于 攝影時間:2020-12-29

那是物理v1。0的過時知識了。

在物理v1。0裡面,質量和能量是分別守恆的,質量守恆定律和能量守恆定理各管各的,誰都不礙著誰。

但後來物理學家發現質量守恆、能量守恆都是錯的。能量和質量之間

在嚴格限制的條件下

可以相互轉化(且可轉換的是所謂的“動質量”),轉換比例由E=MC^2決定。但能量和質量的總和總是守恆的,這就是質能守衡定理。

換句話說,在物理v2。0裡面,質量/能量各自並不守恆,但兩者的總量守恆。

不僅如此,物理v2。0還發現,這個世界是量子的、機率的……

在新的圖景裡,“物質”或者說微觀粒子無時無刻自動的從虛空中“冒”出來,就好像它們憑空“借”到了能量一樣。但這種粒子並不能長久存在,很短的一瞬之後,它就會歸還自己借來的能量、重新歸於虛無。因此我們叫它“虛粒子”。

基於波粒二象性理論,每個微觀粒子都會伴隨一個波;而波有波長。那麼如果我們弄出兩塊挨的非常近的平行金屬板,這個狹小的距離就會限制虛粒子的產生,使得板子中間“湧”出的虛粒子少於自由空間。

我們知道,氣壓是粒子和物質表面碰撞所形成的宏觀力;如果兩塊金屬板之間的虛粒子密度可以更低,那麼這些虛粒子碰撞產生的平均力(也就是壓力)就會小於金屬板外側自由空間那密度更大的虛粒子產生的“氣壓”——哪怕整個裝置置於真空,源於虛粒子的“氣壓差”也會毫釐不爽的出現。這個氣壓差在宏觀上表現為一個靜壓力,它被命名為“卡西米爾力(Casimir Force)”。

這個力由荷蘭物理學家亨德里克·卡西米爾(Hendrik Casimir)於1948年提出,於1996年被實驗證實。

卡西米爾效應_百度百科

卡西米爾效應 - 百度文庫

科學網-卡西米爾力 - 苗兵的博文

顯然,物質就是可以憑空出現、憑空消失;只是必須滿足“質能守衡”的約束而已。

比如引起卡西米爾力的那些虛粒子,它們的出現就依賴於憑空借來的質量和能量;這個質量/能量虧空會在短短一瞬間被填補回去,於是虛粒子就消失了。

但是科學家發現,引力勢能在性質上相當於“負能量”;且從天文尺度上說,這個能量和宇宙中物質質量所對應的能量恰恰匹配……這就引起了一個猜想:或許整個宇宙都是憑空產生的。

說的更具體點:整個宇宙都是“真空漲落”產生的虛粒子構成;只不過,這些“虛”粒子借來的能量遲遲沒有歸還、而是被以“引力勢能”的方式記在帳上——記了過百億年都沒有歸還而且似乎下一個百億年也沒有歸還的意思。

靠著借來的這麼一筆“鉅債”,地球太陽銀河系以及整個宇宙,就這麼誕生了。

至於奇點嘛……首先,現有理論不支援從單一奇點“爆”出我們宇宙這樣大尺度的均勻結構;其次,奇點並不是必需的,宇宙完全可以以某種不需要奇點的方式開始演化。

由於光速限制,我們僅僅能看到周圍幾百億光年這個範圍而已;或許更遠的、從理論上就禁止我們看見的地方,有一片區域正在“宇宙收縮”呢——換句話說,我們能探測到的、最遠最古老的宇宙空間未必就是宇宙的邊緣,就好像我們看到的地平線並不是大地的邊緣一樣。

標簽: 粒子  能量  西米爾  宇宙  質量