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我們的宇宙是如何產生的,宇宙大爆炸之前存在什麼?

很難想像一個時間段,大約137億年前,當整個宇宙作為奇點存在時。

根據大爆炸理論(解釋宇宙是怎麼來的理論之一),宇宙中所有的物質,所有的太空本身,以小於一個亞原子粒子的形式存在。但一個更為困難的問題就出現了:在大爆炸發生之前存在什麼?

這個問題本身早於現代宇宙學至少1600年。當時的神學家聖奧古斯丁認為,時間是上帝創造的一部分,並且根本沒有「之前」。

阿爾伯特·愛因斯坦用他的相對論得出了非常相似的結論。隻考慮品質對時間的影響。行星的巨大品質扭曲時間,使地球表面上的人類比軌道上的衛星運行時間慢一點。這些差別太小,我們無法注意到。但是,對於站在一塊大石頭旁邊的人來說,時間甚至比獨自站在田野裡的人跑得慢得多。前大爆炸奇點具有宇宙中的所有品質,有效地使時間停頓。

按照這一邏輯,這篇文章的標題從根本上是有缺陷的。根據愛因斯坦的相對論,時間只有當原始奇點擴展到現在的大小和形狀時才產生。

結束了嗎?還差得很遠。在愛因斯坦逝世後的幾十年裡,量子物理學和許多新理論的出現復活了關於大爆炸前宇宙的問題。

這裡有一個想法:如果我們的宇宙是另一個更古老的宇宙的後代呢?一些天體物理學家推測,這個推論保留在從初始大爆炸的殘留的遺物輻射:宇宙微波背景(CMB)中。

天文學家在1965年首次觀察到宇宙微波背景(CMB),它很快為大爆炸理論帶來了問題,這些問題隨後在1981年通過宇宙膨脹理論解決。這個理論需要宇宙在其存在的最初幾個瞬間的極快的擴張。它也考慮了宇宙微波背景(CMB)中的溫度和密度波動,但要求這些波動應該是均勻的。

但事實不是這樣。最近的繪圖工作實際上表明,宇宙是不對稱的,一些地區的波動比其他地區多。一些宇宙學家認為這一觀察結果是我們的宇宙由父宇宙形成的證據。

在無序膨脹理論中,這個概念變得更加深刻:不斷擴展的膨脹泡沫,每一個都成為一個宇宙,在多元宇宙中,每個宇宙分娩更多的膨脹泡沫。

還有其他模型圍繞大爆炸前奇點本身的形成。如果你認為黑洞是宇宙垃圾壓實機,它們將成為所有原始壓縮的首選,所以我們膨脹的宇宙理論上可以是另一個宇宙中的黑洞輸出。白洞是一個假想的物體,以與黑洞相反的方式運行,不是吸入而是釋放出大量的能量和物質,可以把它想像成一個宇宙的排氣閥。一些科學家提出,我們的宇宙可能出生在一個黑洞內,在我們宇宙內的每一個黑洞都可能包含一個單獨的宇宙。

其他科學家將奇點的形成放置在一個稱為「大反彈理論」的循環內,這個理論中,我們膨脹的宇宙最終會在被稱為大崩塌的事件中消失。一旦奇點再次出現,宇宙將在另一個大爆炸中膨脹。這個過程將是永恆的,因此,宇宙所經歷的每一個大爆炸和大崩潰,隻不過是重生並進入另一個生存階段。

我們將討論的最後一個解釋也支持循環宇宙的概念--弦理論。它推測,每兆年,當兩個額外的維膜在我們的宇宙之外的區域中碰撞時,新的物質和能量將產生。

大爆炸之前存在什麼?這仍然是一個懸而未決的問題。也許什麼都沒有,也許是另一個宇宙或一個不同版本的我們自己。也許每一個宇宙都有不同的法則來規定其物理現實。

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