加來道雄：韋伯新發現，令人難以置信，宇宙大爆炸之前就存在 #神秘档案 #奇闻异事

JAMES WEBB SPACE TELESCOPE IS UPSETTING THE APPLE CARD ALL OF A SUDDEN WE REALIZE THAT WE MAY HAVE TO REWRITE ALL THE TEXTBOOKS ABOUT THE BEGINNING OF THE UNIVERSE THE JAMES WEBB TELESCOPE HAS IDENTIFIED SIX GALAXIES THAT EXIST HALF A BILLION YEARS AFTER THE BIG BANG 剛剛為不望遠近的發現 揭示了宇宙在大爆炸之前就已經存在的事實 這無疑打破了人們普遍認為的宇宙從無到有的觀念 大爆炸理論 這個曾經被世衛解釋宇宙起源的唯一途徑 如今面臨嚴峻的挑戰 宇宙可能比我們想像的更大 更古老 這些新的啟示讓我們對宇宙的認知發生了根本的改變 那麼 這個宇宙是如何產生的呢? 所有的星系 恆星和行星 這些構成我們宇宙的無數天體 是如何從無到有 由少變多 世界著名的物理學家加萊道雄對此有著深入的研究 我們現在一起探索這個揭開真相的旅程 共同深入研究大爆炸理論 並解讀為博望遠近的最新數據如何與現有的理論相矛盾 加萊道雄對於這個無邊無際的宇宙中的大爆炸的理解 提出了一個長期以來營繞在科學家們腦海中的問題 這一切究竟是如何開始的? 大爆炸理論雖然已經解釋了關於宇宙的多個問題 將我們的視線引向了遙遠的過去 但是關於宇宙早期的一些關鍵問題 我們仍然所知甚少 今天 我們透過微博望遠近看到的一切 認為都是源於一個極其微小 卻又擁有無盡熱量和密度的起點 科學家們稱之為大爆炸前的起點 這個起點 就像一顆種子 蘊藏著無盡的生命力 它從無到有 經歷了難以想像的膨脹 最終形成了我們今天所見的宇宙 當然 除了大爆炸理論之外 還有諸如震盪宇宙理論和穩恆態理論等其他理論 試圖解釋宇宙的起源 然而 這些理論並未能像大爆炸理論一樣被廣泛接受 根據大爆炸理論 這個結論是由美國宇航局的威爾·金森維波各項異性探測器和普朗克航天器共同得出的 這個精準的數據 為我們揭示了宇宙的年齡 讓我們對宇宙的認知更加深入 然而 儘管取得了許多進步 但對於宇宙的起源 我們仍然無法給出明確的答案 大爆炸理論雖然回答了許多問題 但卻未能回答有關孕育宇宙的一系列事件以及我們所知的一些關鍵問題 這些問題仍然像謎團一樣 等待著我們去揭開 不過我們清楚的是 大爆炸所釋放的能量是極其巨大的 輕彈的中心溫度約位於一攝氏度 以每秒三百米的速度在空氣中移動 而相比較之下 大爆炸的溫度高達一千萬一攝氏度 以每秒三億米的速度在空氣中移動 這樣的極高溫 極高壓情況 比輕彈的威力要強大一百萬倍 速度也要比輕彈快一百萬倍 現在我們來構建一個宏大的史詩般的宇宙時代階段 追溯至那些遠古的紀元 描繪出宇宙的誕生和物質的出現 從那神祕的原紀元開始 我們踏上了這段旅程 在這個階段 時間和超級力量交織在一起 為統治我們宇宙的所有力量鋪設了道路 開始 我們進入了一個大產生時刻 宇宙誕生後的短短10到36秒 彷彿一部壯麗的史詩在上演 強悍力分裂的瞬間 宇宙經歷了一場以爆炸性擴張為標誌的爆炸史詩 在這一時期 宇宙經歷了戲劇性的增長 迅速從一個微小的點擴展成為我們今天所見的浩瀚無垠 隨著時間的推移 電弱史詩接過了指揮棒 這一階段的特徵是電磁力和弱力的分離 以及宇宙的持續冷卻和膨脹 此時 夸克史詩階段來臨 宇宙仍然充滿了阻止亞原子粒子形成的熱量 但宇宙未來的基本組成部分已經存在 為未來的發展奠定了基礎 接著是宇宙創世紀的最後三章 強子紀元 輕子紀元和漢紀元 在這個階段 宇宙已經配備了必要的成分 見證了夸克的誕生 以及質子和中子從中出現的基本單位 這些粒子最終結合在一起 誕生了原子 這一物質本身的基本組成部分 雖然大爆炸期間的事件已經被我們所瞭解 但科學家們真正感興趣的是在大爆炸之前發生的那些事件 他們認為 在大爆炸之前不存在空間 是爆炸創造了空間來擴展 並實質上催生了宇宙 為了重建宇宙導致大爆炸的事件 科學家們多年來一直在努力 他們的探索之旅就像是在一片未知的海洋中尋找寶藏 希望從中找到關於大爆炸之前宇宙起源的線索 事實上 科學家們早在粒子加速器和大型對撞機之前就開始了他們的探索之旅 他們的追求不僅僅是為瞭解釋我們的宇宙 更是為了揭示它背後的更深層次的意義和真理 根據物理學家的觀點 空間中的巨大物體彎曲了時間 減慢了時間的速度 在宇宙誕生之前 愛因斯坦的理論指出大爆炸容納了世界上所有的質量 使時間完全停止 那麼 我們該如何按照愛因斯坦的模型來探討大爆炸之前的事情呢? 事實上 大爆炸之前並不存在時間 這個觀點直接違背了物理學中的一個基本定律 即因果關係 那麼 像宇宙誕生這樣重要的事情又怎麼可能自動發生呢? 霍金對於大爆炸之前存在的事物有著獨特的想法 他主張 他引用歐吉里德方法 假設宇宙在虛時間中的歷史是一個四維曲面 類似於我們星球的曲面 霍金通過假設虛時間中的虛時間開始的一個光滑點來解釋他的觀點 在正常物理定律成立的時空裡 大爆炸之前什麼也沒有 然而 大爆炸理論多年來確實存在許多漏洞 1965年的許多發現也證實了這一點 在20世紀初 埃德溫哈伯就使用一種特殊技術來測量到天空中遙遠物體的距離 他的發現震驚了科學界 證實了光譜紅移現象 這些天體正在遠離 證明宇宙總是在膨脹 即使有大量證據支持大爆炸理論 科學家們仍在尋找宇宙起源的另一種解釋 在探索宇宙的起源之路上 科學家們以大爆炸理論為指引 發現了夸克 然而 這個理論在某些方面仍有難以解釋之處 於是 量子宇宙學應運而生 在1981年 這個觀念首次在宇宙學家中傳播開來 引發了一股研究熱潮 兩個光子 想像他們同時踏上了宇宙的征途 一個向北進發 另一個則向南 理論上 由於他們的旅程不同 這兩個光子應具有不同的屬性 然而 出人意料的是 他們都以相同的溫度發射宇宙微波背景信息 那麼 這兩個光子是如何做到這一點的呢 爆炸量子宇宙學理論給出了答案 他認為 在宇宙的某一時刻 整個宇宙緊密相連 並以相同的溫度存在 宇宙在大爆炸後的短時間內呈指數級膨脹 這一理論的誕生 也為起點問題提供了一種解決方案 科學家們認為 遵循量子物理學的原理 宇宙本身是由量子掌握形成的 量子物理學將宇宙的形成與真空的不確定性聯繫起來 在這個觀念下 真空並不是空無的 而是充滿了不可預測的變化 海森堡的不確定性原理表明 所有的場值在真空中都處於不斷的變化中 然而 在這個廣闊的宇宙中 有些東西卻是永恆不變的 以零能量宇宙假說為例 根據這個理論 任何時刻的能量總量都為零 也就是說正能量的力量與負能量的力量相互抵消 這一理論意味著巨大的膨脹力催生了宇宙 而這個宇宙一定被一種負力所平衡 那麼 這種抵消巨大力量的力量來自何處呢? 根據這個理論 那就是引力的作用 恆星和星系的正力是由引力場平衡的 這個觀點被霍金完全接受 然而 這個看似完善的理論也有其矛盾之處 比如 為什麼在真空中的某些東西會擁有大量的負能量? 有趣的現象是 當恆星體積越小 一旦負引力超越正引力 引力就會越發強烈 據此觀點 恆星自身塌陷形成黑洞 這表明事物無法從虛無中產生 甚至虛空本身也與真正的虛無有所分別 然而 在這個表面空曠的廣闊空間中 虛擬粒子如閃爍般存在和消失 這些微小的粒子短暫的存在 使得物理學家哈希米爾在1948年預測 兩塊質與真空中的鏡子會相互吸引 那麼 宇宙從無到有的概念又如何呢? 這個從真正的虛無中出現物質的想法 與這個領域的基本原理相衝突 那麼 如果不是大爆炸量子物理學理論 宇宙又是從何而來的呢? 虛空的隨機量子波動預示著創造的黎明 在這重波動發生之前 這種廣闊無垠 空無一物的時間是我們無法預測的 因為在大爆炸之前時間並不存在 這種隨機的量子漲落引發了一系列事件 催生了整個宇宙 然而 當我們深入研究這個宇宙傳奇時 問題便接踵而至 是什麼催生了這種深刻的量子漲落 並催生了我們所知的生命呢? 如果它是隨機的 那麼它再次發生的機會又有多大呢? 科學家們都知道 萬一隨機的量子漲落確實發生 促使宇宙爆炸並再次擴展 它將消滅我們所知道的生命 在這些困惑之中 科學家們發現了一個更為令人困惑的問題 那就是是否只有一次大爆炸 或者可能是一連串的爆炸事件催生了多個宇宙 證據暗示平行宇宙的存在仍有待提出 科學家們得出的結論是 即使這樣的宇宙確實存在 我們也看不到它們 我們無法觀察到它 因為所說的宇宙將由它自己的一組常數構成 在這一充滿不確定性的領域 有些因素卻始終不變 比如光速或是中子的電荷 這些物理常數 如同宇宙中的堅定基石 宇宙的存在與這些數值的微妙平衡相關 假若存在多個宇宙 卻無法觸及 這些我們無法觀察到的東西 它們真的存在嗎? 加萊道雄在最近的BBC訪談紀錄片中 闡述了他對宇宙大爆炸的獨到看法 作為這名理論物理學未來學家 他一直在研究宇宙起源的奧祕 他反對從無到有的觀點 這種觀點在大爆炸理論中廣為流傳 加萊道雄解釋說 他指出 無有兩種形式 一位絕對無 即沒有時空 沒有一切 二為所謂的真空 只是沒有物質存在 加萊道雄強調真空並非空虛 而是充斥著能量 他進一步指出 能量在形式上會發生轉移 甚至在某種情況下 真空內的能量可能會發生轉變 用他的觀點來看 宇宙是從一種無序的有序狀態演變而來 他的理論不僅令人震驚 而且對物理學最基本的概念之一 宇宙膨脹的大爆炸理論提出了質疑 他的理論與後期提出的宇宙膨脹理論緊密相關 1970年代和80年代初 科學家們發現 宇宙在早期經歷了一段指數膨脹期 大爆炸後僅持續了幾分之一秒 為瞭解答大爆炸之前某些東西的存在這一問題 彭羅斯提出了一個新的想法 他指出 為了避免宇宙成為另一次大爆炸的前狀態 一個宇宙誕生了另一個宇宙 而前一個宇宙對於下一個宇宙來說可能無限小 這一理論為我們揭示了宇宙的命運 和宇宙膨脹理論所提出的平行宇宙的存在性等未解之謎 然而 這一系列問題並沒有因此而得到解答 膨脹物理學理論為我們揭示了一扇通往眾多爆炸與多元宇宙的大門 量子理論向我們揭示了它的本質 在這個背景下 加萊道雄傾向於另一種物理原理 弦理論 弦理論預測存在大約十個宇宙 這一預測為理解平行宇宙提供了新的視角 然而 幾乎所有解釋宇宙創造的理論都受到質疑 大爆炸理論雖然被廣泛接受 但它無法解釋宇宙創造的某些方面 每一種理論的提出 為我們揭開生命的奧祕提供了獨特的視角 但每一種理論也都有其自身的複雜性 揭示了人類理解的侷限性 然而每一次突破 都為通向無盡之時的前沿增添了新的認知