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宇宙没大爆炸时是什么形态?

归档日期:10-26       文本归类:爆炸带      文章编辑:爱尚语录

  目前认为,在宇宙大爆炸发生前,没有物质、没有引力,时间和空间也没有意义。有的只是真空零点场,其中充满弥散的真空零点能。在当代量子物理学中,量子真空被定义为其方程既遵守波动力学也遵守狭义相对论的系统的最低能量状态。就是说,零点能并不是没有能量,只是处于能量的最低状态。

  零点能在零点场中并不是“平静”的,而是时有相对集中,又迅速分散开来,如同海面上波涛的起伏,因此被形象地称为“狄拉克海”。在零点能相对集中处,能量较高,不时有基本粒子在真空中出现又消失。当能量达到波峰,就会转化为一对对正反粒子;当能量达到波谷,一对对正反粒子又相互湮灭,回归为零点能。这种现象称为“量子涨落”。由于这些粒子出现的时间非常短,并不会实体化,所以称这些粒子为“虚粒子对”。

  真空零点场包含巨大的能量密度,美国物理学家J·惠勒估计,它的密度等于10^94克/cm3,这个数字实际上比我们已知宇宙的所有物质还要多。与此相比,原子核的能量密度(宇宙中最密实的能量块)也仅仅是10^13-10^14克/cm3。

  目前科学家虽然对量子真空领域仍相当无知,但已经通过卡西米尔效应证实其真实存在。下图就是卡西米尔效应示意图。

  当量子真空中的一个区域发生大量零点能的集中(演化为“闵可夫斯基真空”)时,量子真空变得急剧的不稳定,发生能量的实体化(虚粒子转化为实粒子),并分裂成物质和引力,大爆炸由此产生。即,宇宙从量子涨落背景中诞生。

  这个大爆炸是发生在一个点上,即演化出闵可夫斯基真空的那个点。这个点即所谓“宇宙奇点”。

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