在漢語(yǔ)中,宇宙一詞是古往今來(lái)所有時(shí)間和空間的集合,中國(guó)古代神話認(rèn)為宇宙是由盤(pán)古開(kāi)天辟地而來(lái),日月星辰萬(wàn)物生靈都產(chǎn)生于盤(pán)古開(kāi)天。
在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),宇宙的誕生或者說(shuō)來(lái)歷,都屬于哲學(xué)問(wèn)題而不是自然科學(xué)問(wèn)題,直到上世紀(jì)20年代美國(guó)天文學(xué)家哈勃發(fā)現(xiàn)了宇宙膨脹現(xiàn)象,推斷出宇宙在遙遠(yuǎn)的過(guò)去必然是一個(gè)致密的點(diǎn),強(qiáng)有力的佐證了宇宙大爆炸理論,科學(xué)界才有了把握,宣布自己可能知道了宇宙的開(kāi)始和結(jié)束。
此刻我們的宇宙正在加速膨脹的過(guò)程中,距離地球越遠(yuǎn)的星系遠(yuǎn)離地球的速度就越快,而宇宙膨脹的速度在145億光年外正式超過(guò)光速,這意味著一旦星系與地球的距離超過(guò)145億光年,那么這個(gè)星系發(fā)出的光子就永遠(yuǎn)不可能到達(dá)地球,我們也將永遠(yuǎn)與這個(gè)星系失聯(lián)。
而且最可怕的是,天文學(xué)家并不知道宇宙現(xiàn)在已經(jīng)膨脹到多大范圍了,目前研究的可觀測(cè)宇宙,只是一個(gè)以地球?yàn)橹行?,半?65億光年,直徑930億光年的宇宙時(shí)空范圍,對(duì)于這個(gè)范圍之外的情況,天文學(xué)界目前一無(wú)所知也無(wú)從知曉。
在哈勃望遠(yuǎn)鏡于2012年拍攝合成的哈勃極深場(chǎng)中,天文學(xué)家看見(jiàn)了10000個(gè)星系,同時(shí)由于這張照片的曝光面積只有全天區(qū)面積的1270萬(wàn)分之一,而且還不是完全曝光,所以天文學(xué)界普遍認(rèn)為,整個(gè)可觀測(cè)宇宙的星系數(shù)量應(yīng)該在2萬(wàn)億左右。
每一個(gè)星系都是和銀河系同等量級(jí)的存在,擁有數(shù)千億顆恒星以及百倍于這個(gè)數(shù)字的行星,每一顆行星都有可能是和地球類似的世界。浩如煙海的星系和恒星們,以及我們所看到的一切物質(zhì),甚至于我們自身,都來(lái)自于138.2億年前的宇宙大爆炸。
根據(jù)能量守恒定律,能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只會(huì)不斷地轉(zhuǎn)移,既然這樣,那宇宙大爆炸的能量從何而來(lái)呢?
就像煙花需要點(diǎn)燃才能綻放,電影需要播放才能開(kāi)始一樣,宇宙大爆炸本身也應(yīng)該有一個(gè)開(kāi)端,或者說(shuō)“第一推動(dòng)”。
然而以上的問(wèn)題并不在宇宙學(xué)的研究范圍內(nèi),因?yàn)楝F(xiàn)代宇宙學(xué)認(rèn)為萬(wàn)事萬(wàn)物都起源于138.2億年前的大爆炸,而“萬(wàn)事萬(wàn)物”中就包括了“時(shí)間”,換言之就是說(shuō),時(shí)間和物質(zhì)以及空間,都是在大爆炸后才出現(xiàn)的,大爆炸之前的奇點(diǎn)狀態(tài)并不存在時(shí)空和物質(zhì),甚至連物理定律都是大爆炸后才產(chǎn)生的。?
總體而言,現(xiàn)代宇宙學(xué)和物理學(xué)研究的是大爆炸之后,也就是時(shí)間產(chǎn)生之后的宇宙,現(xiàn)如今的歸納和總結(jié),也只能歸納到138.2億年前宇宙大爆炸的瞬間,對(duì)再往前發(fā)生的事件和狀態(tài),目前的物理學(xué)是解釋不了的。
就像一部電影只能從最初的黑暗開(kāi)始播放,而不能把進(jìn)度條再往前拖到負(fù)時(shí)間一樣,我們的宇宙,或者說(shuō)我們能用現(xiàn)代物理學(xué)解釋的宇宙,只能到138.2億年前宇宙大爆炸那一瞬。
霍金還活著的時(shí)候,曾認(rèn)為探尋宇宙大爆炸之前的狀態(tài)是很傻的行為,就像拿著指南針在北極找北一樣,他覺(jué)得既然組成人類大腦的原子都來(lái)自于大爆炸,那么大爆炸之前的狀態(tài)肯定是人腦也無(wú)法理解的。
在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái),隨著超高能粒子對(duì)撞機(jī)的問(wèn)世,也許物理學(xué)家們真能在對(duì)撞機(jī)里用粒子碰撞瞬間的高溫高壓,模擬出大爆炸后的宇宙狀態(tài),屆時(shí)有關(guān)宇宙的形成和演化,應(yīng)該就不是什么不可窺探的秘密了。
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