宇宙有开端吗?如果有,开端之前是什么?
宇宙有边界吗?如果有,边界之外是什么?
开端之前的开端,边界之外的边界,简直超出人类大脑想象的极限。
所以,从直觉上来说,宇宙就应该是无限的,无始无终,无穷无尽,不生不灭。
但是宇宙大爆炸理论颠覆了这一切。
科学家告诉我们,宇宙不仅有开端,而且是有限的,这颠覆了人类的直觉常识。
1929年,天文学家埃得温.哈勃通过观测遥远星系的位移,发现其他星系几乎都在远离我们而去。
这个发现非同凡响,它意味着宇宙正在膨胀,如果把宇宙比做一个巨人,这个巨人显然还很年轻,甚至也许只是一个巨婴,这个巨婴正在慢慢长大之中。
那么问题来了,既然婴儿是从微小的受精卵发育而成,那么宇宙理应有一个开端。
1946年,天文学家伽莫夫正式提出宇宙大爆炸理论。
宇宙诞生之前,没有时间、没有空间、没有物质、没有能量,所有的一切都不存在。
大约137亿年之前,一个密度无限大、能量无限大的奇点发生大爆炸,宇宙就此诞生。
大爆炸之后的宇宙不断膨胀,因为爆炸而产生的辐射就像被困在气球内部的气体一样,随着气球的膨胀,密度逐渐下降,在经历了137亿年之后,其密度已经很小,其温度也降到了大约零下270摄氏度,一个接近绝对零度的极低温度。
这种辐射被称为宇宙微波背景辐射,是科学家彭加斯和威尔逊在1964年偶然发现的,大爆炸之所以能成为科学理论而非玄学,除了天体互相远离的观测数据,还有一个重要的依据就是宇宙微波背景辐射。
这种辐射无处不在,任何使用天线的电视机都能接收到,当午夜梦回,电视机的屏幕上都是跳动的白点,满耳都是吱吱的噪声,别怀疑,你正在享用大爆炸余波制造的视频盛宴。
回到宇宙开端和边界的问题上,为了彻底搞清楚这个烧脑的难题,我们有必要真正理解大爆炸的含义。
很多人想象宇宙创生的场面,空空荡荡的空间中有一个小点发生了爆炸,各种物质就像炸弹碎片一样向四周飞散而去。
其实这并不符合大爆炸理论的设想。
因为按照大爆炸理论的说法,大爆炸之前是不存在时间和空间的,所以不存在能承载奇点的时空,一切都是从无开始的。
奇点从无中诞生,并立即膨胀开来。
这是大爆炸理论最关键也最令人抓狂的部分,是宇宙创造了时间和空间,它们不能脱离宇宙而存在,宇宙的创始点也是时间和空间的创始点。
如果我们能接受这个设想,那么类似宇宙开端之前的开端,宇宙边界之外的边界这样的问题就变得毫无意义,因为时间和空间都是伴随宇宙而生,并不存在脱离宇宙而存在的时空,如果非要追问宇宙之外到底有什么,那就是“无”。
这个无是真正意义上的无,并不是一无所有的时空。
斯蒂芬.霍金对此有一个形象的比方,北极的北边是哪里?当然是“无”,因为世界上根本就不存在北极的北边这个地方。
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