宇宙诞生之前什么都没有,物质是如何在虚空中诞生的?

Question

如题所述

Answer 1

1. 宇宙的起源一直引人入胜，人们不禁要问，我们周围的一切，从地球上的生命到数十亿光年之外的星系，究竟从何而来？科学家们试图通过实验和理论来解答这个问题。
2. 在探索宇宙起源的过程中，我们必须先明确“无”的科学含义。科学上，“无”指的是一个完全空无一物的空间，没有物质、辐射和能量。
3. 然而，即使是看似空无一物的空间，在量子尺度上也存在能量的不确定性。实验已经证实，真空中会自发产生粒子和反粒子对，这就是所谓的量子涨落。
4. 结合量子涨落和宇宙的膨胀，我们可以设想一种情况：在宇宙早期快速膨胀的时期，产生的虚拟粒子对可能被空间膨胀分隔开来，从而在宇宙中留下痕迹。
5. 宇宙最终会从亚稳态向更稳定的状态转变，这个过程中会自发产生物质和能量，这就是宇宙再加热。这些量子涨落成为了宇宙中物质和能量的最初分布。
6. 经过数百万乃至数十亿年的演化，宇宙中的物质不断聚集，形成了我们今天所见的恒星、星系和星团。
7. 尽管宇宙已经发展到了今天这样的状态，它仍然在膨胀，并且空间中还包含了少量的真空能量。这表明，宇宙的一部分真空能量在暴涨停止时被锁定在空间中。
8. 随着宇宙的演化，包括恒星燃烧、死亡、星系分离以及不稳定粒子的衰变，宇宙最终可能会再次进入一个寒冷、平坦、空虚、膨胀的状态。
9. 因此，宇宙从一种虚无状态中诞生，而最终可能回归到另一种稍微不同的虚无状态。我们自身也是从这个虚空中产生的，我们就是虚无的一部分。