第1个回答 2023-03-10
宇宙能量守恒跟热大爆炸状态的诞生其实并不矛盾，这中间的过程能量也是守恒的，而矛盾的是重子数、轻子数的守恒才跟宇宙大爆炸矛盾，下面我们就说下这个问题。
宇宙的本质是能量的守恒
早些时候，人们认为物质是宇宙的基本本质，也就是说宇宙存在基本的物质（质量）守恒定律，因为人们当时发现物质在所有物理机械过程中，不管是把一个物体捶打成什么形状，它的质量不会发生任何改变，而且后来在人们掌握了化学反应以后也发现，参与化学反应的物质不管是吸热反应还是放热反应，最后和生成物之间的质量也是守恒的，因此就提出了物质/质量守恒定律。
时间到了20世纪最初的几年，人们确凿的相信时间所有的物质都是由原子组成的，而每一个原子还包括带正电较重的原子核和绕原子核运行的电子组成，在原子核中质子的数量就决定了原子的种类，以及它的物理、化学性质。于是我们就根据不同原子的原子数和性质列出了一个具有周期性规律的表格，即元素周期表。
但是人们发现，一些比较重的元素还具备一种很特殊的性质，即放射性。这些元素无需外界的干扰就可以发自的变成更轻的元素，即衰变。在重元素衰变的过程中会释放出α粒子（氦原子核）和β粒子（电子），如果转变后成为的元素还具有放射性就会一直衰变到更轻、更稳定的元素。理论上，所有比铅（82号）更重的元素都会在漫长的过程中衰变为铅或者比铅还轻的元素。
但在这个过程中人们发现了一个怪异的现象，放射性元素衰变后生成的新元素和释放的粒子质量总和都比之前的元素要轻，这说明我们之前认为的物质/质量守恒存在瑕疵。1905年爱因斯坦就解决了这个问题，它认为衰变后的部分质量以能量的形式消散掉了，这就是著名的质能方程所说的能量和质量是等价的，物质不管是经过化学反应还是核反应所释放的能量都来自反应物所损失的质量，之所以我们以前认为化学反应的质量是守恒的是因为，这种反应释放的能量十分微小，也就是损失的质量很难被测量出来。因此宇宙的基本守恒定律为能量守恒，而非物质/质量守恒。
既然物质不守恒，那么这就为我们提出了一个新的问题，宇宙中的物质是怎么来的？
这就要说到宇宙起源的问题了。我们经常会说，宇宙诞生于热到爆炸，其实这句话现在说来是错误的，因为它忽略了一个关键的过程，那就是大爆炸早期阶段炽热、稠密，充满物质和辐射的热膨胀状态是怎么来的？也就是说是什么创造了大爆炸以及大爆炸时期的物质。
这个问题大爆炸理论并没有给出我们答案，但在1980年美国物理学家阿伦·古斯为大爆炸的诞生提出了一个可行的理论，相信你也听过就是宇宙暴涨理论。这个理论说的是，宇宙并非直接起源于热大爆炸，而是在这之前还有一个暴涨的阶段。这是的宇宙不存在任何物质和辐射粒子，在真空中只存在巨大的真空能量，也就是宇宙最本质的能量来源。真空能量是空间具有的基本属性，也就是说只要有空间存在它就会存在量子波动，在短时间内产生两个正反虚粒子对，然后在极短的时间内两个正反粒子对会湮灭，将能量归还给宇宙。
这就是宇宙能量的最初来源，但如果你刨根揭底的问，最初的空间或真空能量是怎么来的，目前的科学无法解答这样的问题，因为我们无法追溯到宇宙的起点，也就是说在最初的时刻一切已知的物理学都会失去作用，完美没有意义。而且我们所知的时间也不是从0开始的，而是有一个最短的普朗克时间，即10^-43s，这个时间很小，但也是大于0的，我们不知道在0s宇宙发生了什么，不知道这团真空能量是怎么来的。但这不妨碍我们回到下面的问题。
宇宙中的物质是怎么来的？真空能量在诞生宇宙是有没有不守恒？
宇宙暴涨时期，空间中存在的真空能量也导致了空间呈指数级扩张，并在10^-36秒结束（这个时间不确定），总的来说在很短的时间内空间就被拉扯到了巨大的范围，而量子波动也被延申到了整个宇宙中！在暴涨结束后，空间中的少量的虚粒子对就衰变到了物质中，也就是说这些虚正反粒子对转变成了实粒子，这个过程称为宇宙再加热阶段。
但大部分的真空能量还是被封存在了空间中，也就是目前我们所说的暗能量。正是一小部分真空能量产生了我们宇宙中过的物质，这过程能量也是守恒的。并没有无缘无故的消失。
那么问题是，为什么我说，重子数、轻子数的守恒才跟宇宙大爆炸矛盾！你看，宇宙一开始不存在任何物质和反物质，真空能量衰变后创造了这些正反粒子，但是这些正反粒子还是会互相湮灭把能量又归还给宇宙，而能量又会创生出新的正反粒子。这样循环下去话的，宇宙根本就不会存在任何物质粒子。也就是说，重子数（中子和质子）和轻子数（电子）永远都是0。
但是现实的宇宙中充满了各种物质，这些物质都有有重子和轻子组成的，而且根据标准模型的预测，质子和电子是不会衰变的，也就是它们永远都是守恒的。（有些理论预测质子会衰变，但实验被没有发现），也就是说宇宙一开始肯定存在某种打破重子数为0的过程，创造了当今的物质宇宙。这个问题听起来是不是很熟悉，这其实就是正反物质不守恒的问题，也是反物质消失之谜。是当今宇宙学最大的谜题。
所以，只要存在最初的、诞生宇宙的真空能量，在到后来的大爆炸，甚至到当今的宇宙，任何变化过程都遵循着能量的守恒。也就是如果现在让宇宙重新塌缩，转变回最初的能量状态，其所包含的能量跟138亿年前的宇宙是一样的，
但是最初的真空能量为何会在暴涨结束后，转变为实粒子，也就是为何会创生出正反物质对，而正反物质为何又不守恒，打破了宇宙0重子的过程，才是真正的矛盾之处。
阴阳告诉你奇点是怎么来的，能量与物质的关系告诉你奇点大爆炸形成宇宙的质能守恒。（首）
一点也不矛盾。
因为人类只能管到有宇宙以后的事情。
在我们认知的宇宙，能量是守恒的，迄今并没有发现不守恒的状态出现。
现在人类发现的所有科学理论也只能管到宇宙出生那一刻以后，具体点说，就是最多能够管到普朗克时间和普朗克尺度的事情，在这个尺度以下，所有的理论就没有了意义。
何谓普朗克时间和尺度？
普朗克时间是人类能够认识的最短时间。就是宇宙大爆炸“砰”的一下，这“一下”还没开始的10^-43秒，也就是一千亿亿亿亿亿分之一秒开始，人类的理论有可能在未来能够说清楚这个时间段的事情。
普朗克尺度是人类能够认识的最短尺度。普朗克尺度为10^-35m，也就是1千亿亿亿亿分之一米。宇宙在这么小的时候开始被人类认识，而更小之前就无法企及。
宇宙奇点被认为是零点，也就是从零开始的，普朗克时间和尺度虽然很小很小，但肯定是大于零的，因此人类无法追溯到宇宙大爆炸普朗克时间尺度之前的事物。
准确的说法是，时间短于普朗克时间和尺度的事物，已知的物理学定律，包括狭义相对论论和广义相对论都会失效，而且没有意义。
但量子理论为这个已被堵死的胡同开凿了一个小孔，使人们看到一线曙光。
量子理论的设想是，物质在向奇点的坍缩过程中，受到量子过程影响，有可能“反弹”“向外”膨胀到另一组维度中去了。
这个“另一组维度”，就已经不是我们所认知的世界了。
黑洞就是这样一种演化，物质在黑洞无限曲率作用下，无限的向零点坍缩，时空在奇点处消失，时空没有了，我们认知的一切都没有了。
黑洞中心就是一个奇点，这个奇点体积无限小，曲率无限大，密度无限高，温度无限大。
量子力学认为，那里只留下了一个量子泡沫，一个随时会出现任何可能的量子泡沫。
而宇宙奇点就是这种镜像的反弹，时空能量从另一组纬度爆发到我们的世界。
就是从超时空的量子泡沫中爆发，在爆发的那一刻开始，时空开始出现。
人类属于奇点爆发出来这个世界的产物，只能够认知这个世界从普朗克时间和普朗克尺度以后的事情。
从这个意义上来讲，能量依然是守恒的，只不过是两个不同维度世界的交换平衡而已。
能量守恒是我们世界能够测量的理论，而在两个维度的世界迄今没有一个完整的理论来定量。
何为量子泡沫？
在量子力学，有量子泡沫、真空零点能、量子涨落等概念，这些概念密切联系大同小异。
量子泡沫又叫“时空泡沫”，是美国物理学家、物理学思想家约翰·阿奇博尔德·惠勒，1955年根据量子力学提出的概念，人们把它称为“惠勒泡沫”。
量子泡沫被认为是宇宙诞生前的概念化，量子泡沫随机出现，又随机消失。
这种随机性又可以描述为充满着不确定性的量子涨落。
这些量子涨落蕴含在真空中，被称为“真空零点能”。
量子理论认为，真空并不意味着一无所有，所谓量子泡沫正是蕴含在真空中，是由正电子和负电子旋转波包组成的系统，里面蕴含着巨大能量。
这种零点能即便在绝对零度也充满了活性。
伟大的物理学家、量子力学奠基人之一的狄拉克将这种真空能描述为起伏不定的能量之海，惠勒估算出真空能量密度可达到10^13J/cm³。
这种真空零点能中的随机量子涨落，表现方式是不断涌现出虚粒子对，它们随机短暂出现，又相互湮灭。但在无数次的成对湮灭中，偶尔发生没有湮灭的粒子，奇点就出现了。
奇点就是这样产生的，是从超时空的维度方向膨胀到了我们世界，从此创造了时空。
有一种宇宙归宿说法，就是宇宙最终又坍缩成一个奇点，从何处来又回到何处去，总体上来说，就是守恒，时空物质能量的总守恒。
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第2个回答 2023-02-09
宇宙的能量是遵循能量守恒定律的。根据这个定律，能量在宇宙中总是保持守恒，即它们不会出现或消失，只会从一个地方转移到另一个地方。
例如，当一颗流星穿过夜空时，它从陨石岩石中释放了巨大的能量。然而，这些能量并不是凭空产生的，而是从陨石岩石中转移而来。同样，当两个物体碰撞时，它们的总能量仍然是相同的，但是能量的分配方式可能发生变化。
因此，宇宙的能量是守恒的，不存在创造或消失的情况，只有转移和重新分配。
第3个回答 2023-05-31
现代科学对于宇宙的探索了解越来越多，但有一个问题一直困绕着很多科学家。宇宙中的能量最初是从哪来的？根据能量守恒定律，我们知道能量不会凭空消失，也不会凭空产生，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，能量的总量是不会变的。能量是什么？其本质在物理上的意义是四维空间度量的一个物理量，就好比三维空间度量的物理量--动量，或二维空间度量的物理量--质量等。对于宇宙的来源，现代物理学是认为是源于宇宙大爆炸，科学家认为我们所处的宇宙是源自于138亿年前的奇点爆炸而形成的。138亿年前，宇宙所有的物质和能量被压缩在一个无穷小的奇点之中。奇点是一个密度无限大、时空曲率无限高、热量无限高、体积无限小的“点”，一切已知物理定律均在奇点失效。在奇点扩张脱离极限以前，所有的状态对于现存世界没有影响，我们不可能从现在状态推导到奇点以前的状态。但这里有一个问题，宇宙既然是从一个奇点爆炸而来，那奇点中的能量是哪来的？这个科学家就无法解释了，能量是不会凭空产生的，它一定有来源。上世纪末，通过对宇宙的观测显示，宇宙正在加速膨胀，而现代物理又发现了暗物质，因此推断宇宙中可能大部分是由暗能量组成，宇宙的膨胀其实也就是暗能量在膨胀。宇宙大爆炸之初，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。宇宙形成的能量，我们推断是来自于那个奇点之中，而奇点之中的能量来自何方，就需要我们做更进步的假设。或许我们可以做这一个假设，宇宙是多元的，有很多个宇宙，我们这个宇宙只是一个年轻的宇宙，138亿年前，一个古老的宇宙内，一个高级文明把一颗宇宙种子放在了混沌虚空之中，各个宇宙就是生存在混沌虚之中的，那颗宇宙种子被放入虚空之后，这个种子就是我们所理解的奇点，最后这颗种子开始爆炸，经过无数的演化形成了我们现在的宇宙。这有点创世的传说，其实这也是最有可能的一种解释，现代科学不是认为宇宙就是多元的吗？宇宙之外还有其它的宇宙，既然宇宙是多元的，那宇宙也分年龄大小，那些年龄大的宇宙，里面的文明恐怕发展了几百亿年了，对于我们来说就是神一样的存在。那种文明的科技手段是我们无法理解的。当一个文明发展到顶端到的时候，创造一个宇宙或许也不是难事，而我们现在所在的宇宙或许就是这样来的，宇宙中的能量就来源于那个古老的宇宙，如果这种解释成立，那是不是也表明，有不少的宇宙也是这么来的？或许未来有一天，地球文明的文明发展也达到顶端的时候，地球文明也有了这种创造宇宙的能力，或许我们也会去撒播一些这样的种子，这也是一种观察宇宙从创造之初到演化过程一个很好的观察。或许当时那个古老文明目的也是为了观察宇宙的演化过程。
第4个回答 2023-02-09
宇宙中的能量守恒定律（即能量守恒定理）是物理学的一个基本定律，表明物质系内的能量总量是不变的。在这个定律的框架下，能量不会创造或消失，而是在物理系统中从一种形式转换为另一种形式。
例如，物体运动时存在的动能可以转换为热能。或者，物体坠落时存在的重力势能可以转换为动能。然而，总的能量量仍然不变。
因此，宇宙中的能量是守恒的，但具体的形式可以改变。