宇宙起源于一个点吗?
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发布时间：2022-04-25 15:13
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时间：2023-10-11 16:20
据说，约150亿年前，在宇宙的原始奇点，即整个宇宙空间为零容积的状况下，发生了大爆炸，这个奇点应该是一个高度有秩序的奇点，而被有的科学家认为是时间的起点。这个大爆炸是一次核反应。
大爆炸学说的基本观点是：宇宙早期处于高温高密状态，随着宇宙的膨胀，温度下降。在大爆炸时宇宙的大小被认为是零，因此，是无限地热。大爆炸之后的10-43秒，称为普朗克时间，在普朗克时间的那一点上，宇宙已经变成了一个比原子还要小的热点，且宇宙的密度极大。在普朗克时间之前，所有的物理学定律失去了作用。而在普朗克时间（10 -43秒）之后，物理学定律才有作用。大爆炸最初一刻，整个宇宙是形成一个质子的万亿分之一时间时，宇宙可能处于同质状态。有的膨胀模型指出，宇宙最初瞬间的膨胀速率呈指数增长，而在某些膨胀模型中。该瞬间可在宇宙开始后持续10-34～10-30秒。1999年，天文学家获得新证据，表明宇宙是平坦的，为大爆炸理论提供了新的佐证。大爆炸之后，宇宙中基本粒子很快形成，基本粒子又逐渐合成为元素。后来逐渐演变为气状物质，宇宙进一步膨胀，使辐射温度不断下降，气状物质便开始凝聚成星系或星云、星系团，最后形成恒星，产生我们现在所见的宇宙。大爆炸之后，随着宇宙不断地膨胀，同时物质密度不断从密向稀演化，温度也不断下降。这就是大爆炸宇宙学派的基本主要观点。这种观点认为宇宙演化大致分几个阶段。
（一）宇宙极早期阶段，又叫基本粒子形成阶段。
在大爆炸后第一秒内，宇宙便开始形成基本粒子，该阶段主要是强子和粒子的生成和湮灭，主要经历以下过程：
首先，从宇宙时的零秒到10-43秒，这是普朗克时间阶段，所有物理学定律不适用。
从10-43秒到10-36秒，这时宇宙的温度极高，物质密度极高，物质的存在形式一般说不清楚，可能处于同质状态。在10-34～10-30秒，有的膨胀模型指出呈指数增长速率膨胀。而暴涨宇宙理论认为：若1滴答＝10-34秒，暴涨可能延续几百个滴答，然后就结束了。即经10-32秒之后，决定宇宙基本结构和物理成份的过程，便已告完成了。宇宙跃变结束时，宇宙约有垒球那么大。10-14秒之后，宇宙半径增长到约3英尺，温度冷却到1000亿度，此时，原子的构成成份，夸克和电子形成了。
随着宇宙膨胀,温度继续下降。强子逐渐生成,在宇宙时10-6秒时，原子本身形成了，这时夸克聚集成质子和中子，质子和中子聚集成原子核。而原子核和电子形成了原子。最终第一个元素氦，以大大降低的速度，穿过我们今天仍能探测到的高度，其背景辐射，飞遍了整个宇宙。
这时，宇宙中最活跃的是进行强相互作用的基本粒子——强子，它包括介子和重子（如质子、中子、超子等）。在大爆炸后10-2秒时，宇宙中的温度大约为1000亿开，物质密度下降到1011克／厘米3。这时是轻子起主导作用，宇宙中物质分成以电子、夸克、μ介子、τ子为主，所以是轻子为主导作用阶段。它的主要特征是轻子的分解和正、反粒子的湮灭。由于在这个过程中，轻子的分解和正、反粒子的湮灭是不断进行的，因而产生了大量的光子和中微子，以至当温度降到100亿度时，相对于实物来讲，辐射（光子）占优势。
（二）元素形成阶段，又叫辐射阶段。
大爆炸1秒后，宇宙温度降到大约100亿度，这时宇宙主要含有光子、电子、中微子及其反粒子，还有一些质子和中子。从大爆炸以后的第1秒钟到3分钟，宇宙进入元素形成阶段。在爆炸发生后一秒时，宇宙中的物质密度降到107克／厘米3，这时宇宙不仅整体上膨胀占优势，而且，各处都处于排斥（辐射）为主的阶段，在该阶段后期，实物（如质子、中子、电子等实物粒子）已开始发生很大变化，电子／反电子对在碰撞中的产生率就落到它们的湮灭率之下。这时，多数电子和反电子彼此湮灭，产生更多的光子，只留下少数电子。中微子和反中微子却不彼此湮灭，因为这种粒子彼此之间，以及和其它粒子之间的相互作用很弱，因此，它们今天仍然到处都有，但因现在的中微子能量太低，无法直接观测。中微子不是无质量的，而有一个小质量，能间接地探测。中微子可能是一种暗物质，具有充分的引力，以停止宇宙膨胀，并使之再次坍缩。大爆炸以后约3分钟，温度下降到约10亿度，这时质子和中子已不再有足够的能量能够逃脱强核力的吸引，即中子开始失去了自由存在的条件，开始与质子合成，形成重氢（氘）原子核，氘核再和更多的质子和中子结合成氦核，氦核有2个质子和2个中子。以及少量的两个更重元素：锂和铍。于是就形成了几种不同的化学元素。因为原子核是由核子（质子和中子）合成的，所以，该阶段又叫核合成（即元素形成）阶段。当温度降到100万℃，早期形成化学元素过程就结束了。核合成结束时，氦的含量按质量计算约占25－30％，氘占1％，其余大部分是氢，剩余的中子衰变为质子，质子是氢的原子核。由于氦十分稳定，所以这些氦能够一直保留到今天。大爆炸以后的几个小时，氦及其它元素的产生即已中止。
计算表明，氦核的活动延续了大约3分钟，并予言宇宙中元素应以特定的比例存在，其中1/4为氦，它用完了所有可利用的中子，余下的核子（没有聚合的质子）自然形成了氢原子核，氢约占3/4。这与天文测量结果相符。所有重元素（锂、碳）占不到1％，这些重元素在晚些时候形成。
另外，在宇宙膨胀最初几分钟内所释放的巨大热量，应当导致某些微量同位素的产生。如：氘又叫重氢，它比氢多一个中子。氢、锂也相继形成，而氘是不能被恒星制造并保留下来的，唯一可行的解释是所有氘都是原始的，它是在在大爆炸中产生的。从而是大爆炸理论的一个佐论。此后，第二阶段大约经历了数千年，该阶段宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核，光辐射依然很强，也依然没有星体存在。
（三）实物阶段
大爆炸后约1万年，随着宇宙的膨胀，温度下降到约10万开，实物密度大于辐射（光子）密度，辐射退居到次要位置，辐射减退后，宇宙间物质主要是气状物质，由于这种物质不再受辐射影响，当发生某种非均匀扰动时，有些气体物质在引力作用凝聚成气体云，气体云再进一步收缩就产生了各种各样的星系，成为我们今天看到的宇宙，在无数恒星演化中产生太阳和太阳系，并继续演化。
宇宙在3万年时，宇宙温度约1万度。
宇宙产生30万年时，当温度降至约4000开时，进入第三阶段的实质过程。这时，电子和原子核已不再有够多的能量，以克服它们之间的电磁吸引力时，它们就要开始结合成为原子。并且，物质终于与辐射相分离，宇宙才从不透明状态变成透明状态，辐射热因此而散发到各个方向，宇宙沐浴在一种热辐射中，这是“黑体”辐射。并以今天的宇宙微波背景的方式到达我们这里。30万年以来，辐射几乎一直在平稳地传播着。
宇宙辐射物——典型的中子主要直线旅行在气态当中，宇宙学家古思认为，大爆炸之后，宇宙非常热，以至充满了等离子，没有中性原子了，原子都*了。因此，电子离开原子核，自由地到处移动，当物质处在等离子状态时，它对辐射物来说，是非常不清晰的，这种自由电荷粒子与形成光的光子非常强烈地相互作用。这样，这些光子就不断地被躯散和吸收，它们从来没有真正地到达任何地方。宇宙继续膨胀和冷却，在那些物质密度比平均密度稍大的一些区域，膨胀被附加的引力所阻滞，该阻滞使某些区域停止膨胀。并重新坍缩，逐渐形成旋转星系和椭圆星系，并逐渐进入稳定状态。
约100万年后，形成许多原子，后来又被“煮”成星体中的重元素，最终产生提供生命诞生的物质。
当原子核与其它原子核相撞时，能被激发，引起共振，这个精确的共振，会产生丰富的碳，满足多种生物的需求，随后的核反应中，产生了元素氧、氮以及生命所必须的其它重元素。
总之，宇宙起始于大爆炸，银河系成形于气团。星体先在银河系中心形成，然后比较迅速成熟，形成今天看到的样子。
膨胀理论告知，在创世的一瞬间的极短时间内，宇宙很快以百倍的膨胀系数，达到了以后150亿年的膨胀量，在此突然剧增的过程中，宇宙在次原子大小时，所具有的同质性特点，成了宇宙在膨胀后时代的特征，也就是说，宇宙在膨胀前存在的任何不均性，都可能被急速的膨胀力量抹平。
=====第一次回答
唉。我打了几百字，都没了。。。
1。请你记住温伯格这句话,到目前为止的物理学不是一个完成的逻辑体系.百度可搜到.就是说，现在的理论，并不统一，并不能完全的自圆其说，的确是存在自相矛盾的。但是我们仍然要理解接受这些学说，因为这已经是现代领先的科学成果。唯心并不难以让人接受，只有立足于牛顿力学的层次，才能无视唯心。但是现在已经是相对论，量子力学，弦理论的时代。我们不能用牛顿力学的思维去考虑宇宙大结构，时间，空间等的概念了。
2。霍金是什么人，《旅行到宇宙边缘》是什么人拍的，给什么人看的，不能同日而语。片子受霍金的影响不重，就不对了。
3。你认为不合逻辑的东西，是因为你未深入了解。你对物理了解多少？霍金本人恐怕也不敢说他了解得足够多了。没有人能这么说。所以建议你首先深入去了解学习。
4。建议你多看多想，就能慢慢接受这些貌似不合逻辑，唯心的理论了。宇宙为什么那么迷人？如果仅仅是一个大空间，充满着无数天体，就没什么好迷人的了。
5。忽然的扰动哪来的？既然连点都未能完满解释，未能接受，我们再去解释这个扰动，更加就是唯心了。
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时间：2023-10-11 16:20
现在很多证据表明宇宙很有可能是起源于一个奇异点singularity
（假说啊，什么是singularity，举个例子，谁也拿不出来，当然理论超越实验是常有的事，当年预言了电子的存在不也很多人反对吗，但是几十年后，真正观察到了，那么假说就变成理论了）
但是宇宙大爆炸现在仍然是一个假说，因为没有任何一个实验观察和事实证据可以表明宇宙大爆炸真实发生过，而且爆炸之前的时间没有任何信息（甚至在大爆炸发生后的时间内，光子没有产生导致的直接结果是我们无法观察到任何信息）。也就说这个假说存在不可知点，并不是完善的。（确切的说，这个假说的适应条件是宇宙诞生n秒后，而在之前发生的事情是不考虑的）
那么，这么多人接受了这个假说是因为有非常多的间接证据能够用大爆炸来解释。
我可以稍微举例说明下：
1.宇宙膨胀，红移曲线和哈波长数，宇宙在膨胀，（证明了宇宙可能曾经很小）；
2.观察数据发现，存在一个我们无法超越的观察距离（180亿光年左右）（就像是你发现地球上的石头有4亿年前诞生的有13亿年前诞生的，但是没有超过46亿年前诞生的就让我们怀疑是不是地球是46亿年前才有）；
3.宇宙背景辐射。这个是最有利的证据，人们只能用大爆炸的辐射残留来解释这个在宇宙中任意位置都能观察到的2.7K辐射（考虑到广域，各项同性，能量总量）。
4.空间能量（物质）密度，经过电脑模拟，认为如果物质均匀分布，经历几百亿年会变成现在这种宇宙形态（你知道物质不是均匀分布的，但是物质密集有多密集，稀疏区域有多大是可以用时间决定的）
5.元素比，氢氦锂之间的比例（大部分的氦是大爆炸形成的，假说），还有太阳中重元素的比例，等等吧
直接引用百科：
“
微波背景辐射的另一特征是具有极高度的各向同性。这有两方面的含义：首先是小尺度上的各向同性。在小到几十弧分的范围内，辐射强度的起伏小于0.2－0.3％；其次是大尺度上的各向同性。沿天球各个不同方向，辐射强度的涨落小于0.3％。各向同性说明，在各个不同方向上，在各个相距非常遥远的天区之间，应当存在过相互的联系。
”
等等等等
但是呢，这只是一个假说，如果我门找到更多的证据，也许在将来可以肯定或者否定它。
好吧，再说一个问题，你认为在逻辑上解释不了的事情未必就是错的，可能是你的知识无法理解而已。因为你没有足够的知识，信息，科学家没法走到你面前一步一步的给你推导他们论证的过程，所以他们只能用这种科教片的形式，大致描述下他们的思想，很主观的给出他们的结论，所以你才会认为唯心。但是，科学不是这个样子的，相对论不是爱因斯坦说，我想引力大概会扭曲空间，而是要给出公式，引力怎么扭曲空间的，扭曲了多少，然后在拿实验验证，这个才是真正的科学。
确切的说，个人认为，很多科教片是非常愚蠢的，因为像这种前沿科学的东西，直接拿到大众面前，怎么解释，他们中的很多人可能连微积分基础物理都没学过，怎么指望他们能够明白这些需要微分几何来推导的结论，观众只能迷惑下去，谁也不可能去花个10年吧前面的知识都学了再来理解吧。
我学了4个学期的微积分，然后这学期上微分几何，才能看懂爱因斯坦引力方程中的符号的意义，量子理论是四年级的课现在连选都不让我选。黑洞理论呢，估计是研究生课程吧，霍金的宇宙观呢，应该连graate school都不会offer的课。以前，因为无知，我也怀疑过相对论的正确性的问题，但是一门一门课上下来，就觉得里面的东西变得越来越清晰，理所当然的。
还有呢，霍金的几本书我都看过了，当笑话看的，看不懂就放那里去了，弦理论，全息论，时间旅行，信息守恒，怎么可能理解嘛，看不懂了坐在那里郁闷，憋着气在那想，突然脑中灵光一现‘对，就是这么回事’。好吧，恭喜你，肯定是错的，如果你能用自己的大脑补完你不理解的部分，难么他的书为啥要写的这么隐晦，让你去不理解呢，直接简单的解释下不就好了吗：肯定是事实不是像你想的那么简单的。
好吧，我承认今天蛋疼了，主要是前两天刚刚有人给我用中学的三角数学证明的相对论的错误。弄得我都不知道怎么反驳才好。身边还有个科幻片看多了的家伙，总问我平行世界存不存在，怎么去，他想去，让我找找关系开个后门什么的。。。扯淡了。。。
总之，如果你真的非常有兴趣呢， 好好读英语吧，来美国上graate school，虽然你仍然会觉得很多地方不明白，但至少你会承认是自己知识不够，无法理解，而不是唯心主义了。
科教片还好，总比什么苏联潜艇出事了全体穿越到恐龙时代来的要好
ps：最近被2012毒害的人也真的不少啊。
ps2：中子星的那位同学，说实话，你的问题好难啊，我完全没有clue的说。给我发下你的教材也许能理解些什么。
热心网友
时间：2023-10-11 16:21
2. 宇宙是如何起源的？空间和时间的本质是什么？这是从2000多年前的古代哲学家到现代天文学家一直都在苦苦思索的问题。经过了哥白尼、赫歇尔、哈勃的从太阳系、银河系、河外星系的探索宇宙三部曲，宇宙学已经不再是幽深玄奥的抽象哲学思辩，而是建立在天文观测和物理实验基础上的一门现代科学。
目前学术界影响较大的“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出的，他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里，在一次无与伦比的大爆炸中*成无数碎片，形成了今天的宇宙。1948年，俄裔美籍物理学家伽莫夫等人，又详细勾画出宇宙由一个致密炽热的奇点于150亿年前一次大爆炸后，经一系列元素演化到最后形成星球、星系的整个膨胀演化过程的图像。但是该理论存在许多使人迷惑之处。
宏观宇宙是相对无限延伸的。“大爆炸宇宙论”关于宇宙当初仅仅是一个点，而它周围却是一片空白，即将人类至今还不能确定范围也无法计算质量的宇宙压缩在一个极小空间内的假设只是一种臆测。况且从能量与质量的正比关系考虑，一个小点无缘无故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量从何而来呢？
人类把地球绕太阳转一圈确定为衡量时间的标准——年。但宇宙中所有天体的运动速度都是不同的，在宇宙范围，时间没有衡量标准。譬如地球上东西南北的方向概念在宇宙范围就没有任何意义。既然年的概念对宇宙而言并不存在，大爆炸宇宙论又如何用年的概念去推算宇宙的确切年龄呢？
1929年，美国天文学家哈勃提出了星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律，并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。哈勃定律只是说明了距离地球越远的星系运动速度越快--星系红移量与星系距离呈正比关系。但他没能发现很重要的另一点--星系红移量与星系质量也呈正比关系。
宇宙中星系间距离非常非常遥远，光线传播因空间物质的吸收、阻挡会逐渐减弱，那些运动速度越快的星系就是质量越大的星系。质量大，能量辐射就强，因此我们观察到的红移量极大的星系，当然是质量极大的星系。这就是被称作“类星体”的遥远星系因质量巨大而红移量巨大的原因。另外那些质量小、能量辐射弱的星系（除极少数距银河系很近的星系，如大、小麦哲伦星系外）则很难观察到，于是我们现在看到的星系大多呈红移。而银河系内的恒星由于距地球近，大小恒星都能看到，所以恒星的红移紫移数量大致相等。
导致星系红移多紫移少的另一原因是：宇宙中的物质结构都是在一定范围内围绕一个中心按圆形轨迹运动的，不是像大爆炸宇宙论描述的从一个中心向四周作放射状的直线运动。因此，从地球看到的紫移星系范围很窄，数量极少，只能是与银河系同一方向运动的，前方比银河系小的星系；后方比银河系大的星系。只有将来研制出更高分辨程度的天文观测仪器才能看到更多的紫移星系。
宇宙中的物质分布出现不平衡时，局部物质结构会不断发生膨胀和收缩变化，但宇宙整体结构相对平衡的状态不会改变。仅凭从地球角度观测到的部分（不是全部）可见星系与地球之间距离的远近变化，不能说明宇宙整体是在膨胀或收缩。就像地球上的海洋受引力作用不断此涨彼消的潮汐现象并不说明海水总量是在增加或减少一样。
1994年，美国卡内基研究所的弗里德曼等人，用估计宇宙膨胀速率的办法计算宇宙年龄时，得出一个80～120亿年的年龄计算值。然而根据对恒星光谱的分析，宇宙中最古老的恒星年龄为140～160亿年。恒星的年龄倒比宇宙的年龄大。
1964年，美国工程师彭齐亚斯和威尔逊探测到的微波背景辐射，是因为布满宇宙空间的各种物质相互之间能量传递产生的效果。宇宙中的物质辐射是时刻存在的，3K或5K的温度值也只是人类根据自己判断设计的一种衡量标准。这种能量辐射现象只能说明宇宙中的物质由于引力作用，在大尺度空间整体分布的相对均匀性和星际空间里确实存在大量我们目前还观测不到的“暗物质”。
至于大爆炸宇宙论中的氦丰度问题，氦元素原本就是宇宙中存在的仅次于氢元素的数量极丰富的原子结构，它在空间的百分比含量和其它元素的百分比含量同样都属于物质结构分布规律中很平常的物理现象。在宇宙大尺度范围中，不仅氦元素的丰度相似，其余的氢、氧……元素的丰度也都是相似的。而且，各种元素是随不同的温度、环境而不断互相变换的，并不是始终保持一副面孔，所以微波背景辐射和氦丰度与宇宙的起源之间看不出有任何必然的联系。
大爆炸宇宙论面临的难题还有，如果宇宙无限膨胀下去，最后的结局如何呢？德国物理学家克劳修斯指出，能量从非均匀分布到均匀分布的那种变化过程，适用于宇宙间的一切能量形式和一切事件，在任何给定物体中有一个基于其总能量与温度之比的物理量，他把这个物理量取名为“熵”，孤立系统中的“熵”永远趋于增大。但在宇宙中总会有高“熵”和低“熵”的区域，不可能出现绝对均匀的状态。所以，那种认为由于“熵”水平的不断升高而达到最大值时，宇宙就会进入一片死寂的永恒状态，最终“热寂”而亡的结局，是把我们现在可观测到的一部分宇宙范围当作整个宇宙的误识。
根据天文观测资料和物理理论描述宇宙的具体形态，星系的形态特征对研究宇宙结构至关重要，从星系的运动规律可以推断整个宇宙的结构形态。而星系共有的圆形旋涡结构就是整个宇宙的缩影，那些椭圆、棒旋等不同的星系形态只是因为星系年龄和观测角度不同而产生的视觉效果。
奇妙的螺旋形是自然界中最普遍、最基本的物质运动形式。这种螺旋现象对于认识宇宙形态有着重要的启迪作用，大至旋涡星系，小至DNA分子，都是在这种螺旋线中产生。大自然并不认可笔直的形式，自然界所有物质的基本结构都是曲线运动方式的圆环形状。从原子、分子到星球、星系直到星系团、超星系团无一例外，毋庸置疑，浩瀚的宇宙就是一个大旋涡。因此，确立一个“螺旋运动形态宇宙模型”，比那种作为所有物质总和的“宇宙”却脱离曲线运动模式而独辟蹊径，以直线运动方式从一个中心向四面八方无限伸展的“大爆炸宇宙模型”，更能体现真实的宇宙结构形态。
热心网友
时间：2023-10-11 16:21
宇宙是137亿年前产生的，之前是引力奇点。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。在奇点脱离极限扩张以前，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。
关于大爆炸的理解，许多人都有不同层次的错误。实际上是先有宇宙，后有大爆炸。奇点发生暴胀，宇宙出现，暴胀时间仅有10^-43秒，空间已有十几千米，因此暴胀是超光速的。此后，整个宇宙大爆炸（大爆炸不存在爆心），天体产生，宇宙正式开始膨胀。
