宇宙大爆炸,从全一而生的万千世界

这个小题目总不那么像是正规的方面。这有老子思想的影子,上次刚批判完怹老人家,这回又将不知廉耻地引用老子的理论。

借由老子的“道生一,一生二,二生三,三生万物。”引出宇宙大爆炸理论。“爆炸之初,物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀,导致温度和密度很快下降。随着温度降低、冷却,逐步形成原子、原子核、分子,并复合成为通常的气体。气体逐渐凝聚成星云,星云进一步形成各种各样的恒星和星系,最终形成我们如今所看到的宇宙。”

宇宙大爆炸简史

大爆炸开始时:约150亿年前,极小体积,极高密度,极高温度,称为奇点。空间和时间诞生于某种超时空——部分宇宙学家称之为量子真空,其充满着与海森堡不确定性原理相符的量子能量扰动。

大爆炸后

秒:约

度,宇宙从量子涨落背景出现,这个阶段称为普朗克时期。在此之前,宇宙的密度可能超过每立方厘米

克,超过质子密度

倍,物理学上所有的力都是一种。在这个阶段,宇宙已经冷却到引力可以分离出来,开始独立存在,存在传递引力相互作用的引力子。宇宙中的其他力(强、弱相互作用和电磁相互作用)仍为一体。

大爆炸后

秒:约

度,暴涨期,引力已分离,夸克、玻色子、轻子形成。此阶段宇宙已经冷却到强相互作用可以分离出来,而弱相互作用及电磁相互作用仍然统一于所谓电弱相互作用。宇宙也发生了暴涨,暴涨仅持续了

秒,在此瞬间,宇宙经历了100次加倍(

),得到的尺度是先前尺度的

倍(暴涨的是宇宙本身,即空间与时间本身,并不违反光速藩篱)。暴涨前宇宙还在光子的相互联系范围内,可以平滑掉所有粗糙的点,暴涨停止时,今天所探测的东西已经在各自小区域稳定下来,而这被称为暴涨理论。

大爆炸后

秒:约

度,粒子期,质子和中子及其反粒子形成,玻色子、中微子、电子、夸克以及胶子稳定下来。宇宙变得足够冷,电弱相互作用分解为电磁相互作用和弱相互作用。轻子家族(电子、中微子以及相应的反粒子)需要等宇宙继续冷却

秒才能从与其他粒子的平衡相中分离出来。其中中微子一旦从物质中退耦,将自由穿越空间,原则上可以探测到这些原初中微子。

大爆炸后0.01秒:约1000亿度,光子、电子、中微子为主,质子中子仅占10亿分之一,热平衡态,体系急剧膨胀,温度和密度不断下降。

大爆炸后0.1秒后:约300亿度,中子质子比从1.0下降到0.61。

大爆炸后1秒后:约100亿度,中微子向外逃逸,正负电子湮没反应出现,核力尚不足束缚中子和质子。

大爆炸后10秒后:约30亿度,核时期,氢、氦类稳定原子核(化学元素)形成。当宇宙冷却到

开尔文以下(约100秒后),粒子转变不可能发生了。核合成计算指出,重子密度仅占拓扑平宇宙所需物质的2%~5%,强烈暗示了其他物质能量的形式(非重子暗物质和暗能量)充满了宇宙 。

大爆炸后35分钟后:约3亿度,原初核合成过程停止,尚不能形成中性原子。

大爆炸后

秒(

年),温度约为

开尔文,物质期。在宇宙早期历史中,光主宰着各能量形式。随着宇宙膨胀,电磁辐射的波长被拉长,相应光子能量也跟着减小。辐射能量密度与尺度(R)和体积(

)的乘积成反比例减小,即按

减小,而物质的能量密度只是简单地与体积成

反比例减小。一万年后,物质密度追上辐射密度且超越它,从那时起,宇宙和它的动力学开始为物质所主导。

大爆炸后30万年后:约3000度,化学结合作用使中性原子形成,宇宙主要成分为气态物质,并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块,直至恒星和恒星系统。

量子真空在暴涨期达到全盛,之后便以暗能量的形式弥漫于全宇宙,且随着物质和辐射密度迅速减小,暗能量越来越明显。暗能量可能占据宇宙总能量密度的2/3,从而推动了宇宙加速膨胀。

(百度百科)

假设我们接受宇宙大爆炸理论,从上面对宇宙之初的还原,我们不难想象,大爆炸之前那个奇点的复杂度可以看做近似是0或者无穷。这个奇点不论描绘为能量、物质或时空,都是极度统一的,不存在分化,它极高的纯度几乎不会受到任何阻碍(这里的用词都没有绝对化,为了以后可能有人对宇宙之前的世界做假设留出余地),这意味着什么呢,高度集中,纯粹无阻,没有什么是不同的,没有什么是存在的,也就没有方面,没有属性。以至于我也无法形容,但当爆炸开始,这个奇点创造了时空,分化出了各种力和粒子,也许还有很多我们还不知道的事物出现,那么它的复杂度就一下不可估量了,也可以看做由无穷降至了次无穷,因为产生了不同的事物,它们之间有了阻隔,一个事物可能很难在转变成另一个事物,事物之间的运动和变化都有了不可改变的束缚或者说隔阂、鸿沟,那就是规律。

“难以”这个词也是相对的,相对于时空,尤其是我们所存在的有限时空区域里。上一篇讲的我们所发现和总结出的规律,在短时间和小空间内难以改变,所以事物具有相对稳定的性质,表现出看似不变的规律。我做了张图,但细节还并未想出,想要抓住一个想法并想办法表现出来是个非常不容易的事。

一个好看的背景图,一个极坐标,中间偏右还有个点线圆。如果坐标原点是那个宇宙形成之初的奇点,它喷出的不只是时空,还有分化出的存在及其属性,所以点线圆表示的并不只是我们可以感知的时空,还包括我们感知的存在及其属性。

万物之初

万物真的有开始吗?宇宙大爆炸理论之后,又有很多新的设想,比如宇宙膨胀到一定程度会收缩,然后循环往复;或者无限膨胀到光子都不足以记录时间,又会产生新的奇点和爆炸;又或是两个平行宇宙在更高维度下碰撞导致了大爆炸。当然我说的可能和他们表述的观点略有出入。

这些设想只能靠数学和物理公式再加上奇特的想象力来推断,并不能从哪些观察事实来验证。但正如前面说的,如果宇宙形成之前,没有现在的规律,那我们又怎么能用它们来推测之前呢。由于生存安全感的需要,我们有了追本求源、掌控当下和预知未来的天性。但面对浩瀚的宇宙和漫长的时间,无法满足我们的天性会让我们困惑、消沉和惶恐,不过还好,过去和未来太过遥远,当下的δ邻域里人们可以大体上保证安全感的满足。

换一个角度说,就现在而论,宇宙,或者说有更广的时空或更高的维度,是否存在全面而统一的...不知道怎么命名的这么一个东西。还是回到了无限的话题,就如数学用无限证明无限,我只能用无限开放的“全一”来称呼这一切。谈论这样的话题最终只能给自己留下作为其一部分的微弱感。

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