宇宙是怎么产生的

如题所述

根据宇宙大爆炸理论,宇宙是从虚无的奇点中诞生。从常识来看,虚无意味着零物质、零能量,宇宙中所有量子场都是绝对零值。由于没有物质和能量,空间是完全平坦的。从这方面来考虑,虚无就是非物理意义上的。

“虚无”不代表什么都没有

但在物理学中,虚无不代表什么都没有。如果我们想从物理意义上讨论虚无,就必须保留某些东西,例如,时空和物理定律,没有它们就没有宇宙。

如果有时空和物理定律,那么,根据定义,无论哪里都会有量子场渗透到宇宙中。由于宇宙的量子性质,空间固有的能量会产生基本的“抖动”。

把这些成分放在一起——因为没有它们,就不可能有一个物理上可感知的“虚无”——就会发现,空间本身并没有固有的零能量,而是存在一个有限的、非零值的能量。就像被原子束缚的电子存在一个有限的零点能量(大于零),空间本身也是如此。因此,对于空无的空间,即使它的曲率为零,即使没有粒子和外部场,它仍然拥有有限的能量密度。

根据量子场论,这被概念化为量子真空的零点能量:真空的最低能量状态。然而,在广义相对论的框架中,它以另一种意义出现:作为宇宙常数的值,它本身是真空的能量,独立于曲率或任何其他形式的能量密度。

虽然物理学家不知道如何从基本原理计算这个能量密度的值,但目前可以计算它对膨胀宇宙的影响。当宇宙空间膨胀时,存在于其中的每一种能量形式不仅对宇宙的膨胀有贡献,而且对膨胀率随时间的变化也有贡献。根据多个独立的证据,包括宇宙的大尺度结构、宇宙微波背景辐射和遥远的超新星,物理学家已经能够确定多少能量是空间本身固有的。
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第1个回答  2020-12-05

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第2个回答  2020-12-05

宇宙怎么诞生的?

第3个回答  2020-12-05

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