大爆炸怎么会突然冒出来？

一些宇宙学家认为，有一个黑暗而空虚的宇宙，与遥远的未来非常相似，这可能是我们自己的起源。大爆炸

阿拉斯泰尔·威尔逊, 伯明翰大学

“最后一颗星星会一点一点地冷却下来，最终消失。”随着他的死，宇宙将再次变成一个空旷的地方，没有光明、生命或意义。“

物理学家布赖恩·考克斯(BrianCox)在剧集中的警告也是如此。宇宙BBC报道。最后一颗恒星的死亡将仅仅是一个无限延长和黑暗时代的开始。所有物质最终都会被可怕的黑洞吞噬，然后这些黑洞就会蒸发，直到它们变成微弱的闪光。空间会无限地向外扩展，直到那些微弱的闪光也会被散射，无法以任何方式相互作用。根本就不会有任何活动。

或者我是？虽然这是相当奇怪的，但一些宇宙学家认为，有一个黑暗和空虚的宇宙，非常相似的将是在遥远的未来，这可能是我们自己的起源。大爆炸.

第一主题

但在我们讲到这一点之前，让我们看看“物质”(即物质)是如何首先出现的。如果我们要做的是解释由原子或分子组成的稳定物质的起源，那么在大爆炸(在接下来的几十万年里也是如此。)事实是，一旦条件冷却到足以使复杂物质稳定下来，第一批原子是如何由较简单的粒子形成的，以及这些原子后来是如何与恒星内较重的元素熔化的，我们对此有相当详细的了解。但是，这些知识并没有回答一个问题，那就是什么东西怎么会从不知道的地方冒出来。

任何类型的长寿物质的第一批粒子是质子和中子，它们通过连接形成原子核。这些开始存在大约十分之一秒后，大爆炸不，不。事实上，在此之前，这个词没有任何通常意义上的材料。但是物理学允许我们回到更远的时间，回到在稳定物质存在之前的物理过程。

这就把我们引向了所谓的“大统一时代“，这反过来又使我们完全进入了推测物理学的领域，因为在我们的实验中，我们无法产生足够的能量来再现当时正在发生的那种过程。但一个合理的假设是，当时的物理世界是由有限存在的基本粒子组成的，其中包括夸克也就是构成质子和中子的基本单位。有物质和反物质，而且几乎相等的数量不，不。每种类型的粒子物质，如夸克，有反物质的对应物，一个与之几乎相同的“镜像”，而且只有一个方面不同。然而，物质和反物质在一次能量爆炸中相互湮灭，这意味着这些粒子不断地被创造和摧毁。

但是这些粒子是如何开始存在的呢？量子场论告诉我们，即使在一个可能与零时空值相对应的真空中，也充满了物理活动，这种活动以能量波动的形式表现出来。这些波动可能会导致粒子出现，但在不久之后就消失了。所有这一切听起来更像是数学偏心，而不是真实的物理，但这些粒子已经在无数的实验中被检测到了。

时空空虚的状态是由不断被创造和摧毁的粒子改变的，这些粒子显然是“从不知道的地方冒出来的”。但是也许真正告诉我们这一切的是，量子空，尽管它的名字，是某物。而不是没什么。不，不。哲学家大卫·阿尔伯特是“著名批判处理方法大爆炸以这个理论为依据，承诺解释一些东西是怎么从不知道的地方冒出来的。

量子色动力学中量子真空涨落的模拟。

让我们想象一下，我们在想时空是从哪里来的。在这种情况下，我们可以继续走得更远，回到真正古老的那个。“普朗克时间“这是宇宙历史上一个如此早期的时期，它违背了我们最好的物理理论。这一次只覆盖了一亿分之一秒之后大爆炸不，不。此时，时间和空间都成了量子涨落的主题。物理学家通常在量子力学之外工作，量子力学控制着粒子的微观世界，也来自广义相对论，广义相对论适用于大宇宙尺度。但是要真正理解普朗克的年龄，我们需要一个统一的量子引力理论来融合两者。

我们仍然没有一个完美的量子引力理论，但也有类似于弦理论或量子环引力不，不。在这些建议中，普通的时间和空间通常被认为是新兴的要素，例如深海表面的波浪。我们所经历的空间和时间是量子过程的产物，这些过程在更深的微观层面上运作；对我们来说没有什么意义的过程，我们是在宏观世界中定居下来的生物。

在普朗克时代，我们对空间和时间的普通知识被炸毁了，所以我们不能继续应用因果关系的一般逻辑。尽管如此，所有可能的量子重力场理论都认为，普朗克时代存在某种物理物质；某种普通时空的量子前驱体。但它是从哪里来的呢？那。?

即使我们记住，在普朗克时代，因果关系并没有以任何通常的方式起作用，我们仍然可以用它与另一个宇宙的对应关系来解释宇宙的一个组成部分。不幸的是，即使是我们今天最好的物理学家也无法在这方面为我们提供答案；除非我们在“整体理论”方面取得进一步进展，否则我们将无法提供一个明确的答案。我们目前最能肯定的是，到目前为止，物理学还没有发现从任何地方冒出来的东西的确证例子。

突然出现的周期

为了真正地回答这个问题，在普朗克时代开始的时候，我们需要能够解释宇宙整体的量子状态。所有执行这一任务的尝试都是高度投机的，甚至有人呼吁将超自然力量作为一种超自然力量存在。宇宙的建筑师不，不。但是，在物理学领域还有其他理论，如多元宇宙理论(根据多元宇宙包含无限多平行宇宙)或宇宙循环模型的理论(宇宙循环模型将一次又一次地诞生和再生)。

罗杰·彭罗斯。2020年诺贝尔物理学奖得主，提出了循环宇宙模型暗示性的，但也有争议的，被称为“协调周期宇宙学”。彭罗斯受到一种有趣的数学联系的启发，那就是宇宙中非常温暖、密集和微小的状态(这就是它在宇宙中的样子)。大爆炸)和一种极其寒冷、空虚和膨胀的宇宙状态(这就是它在遥远的未来的样子)。他解释这种对应关系的激进理论是基于这样一个事实：当这些状态达到各自的极限时，它们在数学上是完全相同的。矛盾的是，如果完全不存在物质，就可能导致我们今天在宇宙中所看到的所有物质的出现。

从这个角度来看，大爆炸它几乎是凭空出现的；在宇宙中所有的物质被黑洞吞没之后，它就会被蒸发，产生的光子会在空隙中飘荡。因此，整个宇宙都是从另一个物理角度来看，是我们最接近绝对虚无的东西。

但是，从一个角度看，宇宙本身的状态是冷而空的，从另一个角度来说又热又密，这是怎么可能的呢？答案是在一个复杂的数学过程中找到的，这个过程叫做“顺应的重新安排”，这是一种几何变换，它改变了一个物体的大小，而不是它的形状。

彭罗斯展示了，一方面，寒冷而密集的状态，另一方面，温暖而密集的状态，可以通过这些重新升级的方式联系起来，从而使它们能够通过各自空间时间的形式进行对应，尽管不是它们的大小。事实是，根据这一理论，当两个物体的大小不同时，很难理解它们是如何相同的，但彭罗斯认为，尺寸作为一个概念，在如此极端的物理环境中不再有意义。

在统一的周期性宇宙学中，解释的方向从老的、冷的到年轻的、热的：稠密而温暖的状态存在。因为寒冷和空虚也是如此。但这个“因为”并没有通常的含义(一个原因的意义，然后是它的效果)。不只是规模在这些极端状态下不再相关，而是时间也不再具有相关性。实际上，冷密态和暖密态都处于不同的时间线上。从观察者的角度来看，冷和空的状态将在自己的时间几何学中无限期地继续下去，但它将促进致密和温暖的状态占据一个新的时间线。

试图理解这种稠密和温暖的状态是寒冷和空虚的产物，它可能有助于从某种非因果的角度来处理这个问题。也许我们可以说稠密而温暖的状态来自；或根植于；或被发现，冷而空的状态。这些都是典型的形而上学的想法。科学哲学家深入研究的特别是在量子引力领域经典的因果逻辑被打破了。而且，当我们到达知识的极限时，就很难界定哲学的物理学。

实验证据？

循环宇宙学给我们的问题提供了详细但推测的答案大爆炸不，不。但是，即使彭罗斯的理论被未来宇宙学的进步所证实，人们也可能认为我们仍然无法回答一个更深层次的哲学问题：物理实相本身从何而来的问题。也就是说，整个循环系统是如何工作的问题。

但在这里，我们想要集中于解释，这些解释仅限于物理学领域。关于周期是如何开始的这个基本问题，有三个很好的选择。可能没有任何物理解释。或者有一个周期，一个宇宙重复自己，所以周期的开始会解释它自己的结束。后两种选择不需要具体的因果关系，这使它们具有特殊的吸引力。这样，除了纯粹的物理解释之外，什么都不会留下。

对应于协调周期宇宙学不同宇宙的连续循环。

罗杰·彭罗斯。

彭罗斯设想了一系列由一系列原因驱动的无限的新循环序列，部分原因与他认为最准确的量子理论的解释有关。在量子力学中，一个物理系统同时存在几个不同状态的重叠，当我们测量它时，只能随机地“挑选”一个。对于彭罗斯来说，每一个周期都涉及不同的随机量子事件，这意味着每个周期都将不同于前一个和下一个周期。对于实验物理学家来说，这确实是个好消息，因为它能让我们瞥见旧宇宙，它通过模糊的脚印或反常现象，在由地球产生的过量辐射中产生我们的宇宙。大爆炸普朗克卫星可以观测到。

彭罗斯和他的合作者相信可能检测到普朗克卫星提供的关于前宇宙中超大质量黑洞发射的辐射的信息中已经有这些痕迹。然而，这些意见的有效性受到其他物理学家的质疑这就是为什么我们仍然没有绝对的确定性。

宇宙微波背景辐射

新周期的无限继承是彭罗斯理论的基础。但在周期性宇宙学中，一个人可以自然地从一个多周期模型移动到一个单一周期的模型。在后一种情况下，物理实相将由一个从大爆炸在遥远的将来达到最大的空虚状态..。然后就会再次发生。大爆炸这将导致一个相同的宇宙一次又一次。

后一种可能性与量子力学的另一种解释相一致，即所谓的“多宇宙解释”。它认为，每次我们测量一个系统是重叠的，这种测量不会随机选择一个状态。相反，我们观察到的测量结果只是一种可能性(在我们自己的宇宙中发展的可能性)。测量的其他结果是在多元宇宙的其他宇宙中发展起来的，这些宇宙实际上完全独立于我们的宇宙。因此，无论发生某件事的可能性有多小，因为如果这不是零，它就会发生在其他量子平行世界中。有些人和你一样，中了彩票，被一场可怕的台风拖入云中，经历了自燃，或者同时经历了这三种情况。

有些人认为这些平行宇宙也可以观察到就宇宙学数据而言，就像与我们的宇宙碰撞的另一个宇宙所造成的指纹一样。

多个宇宙的量子理论可以带来一种新的方法来研究周期宇宙学的一致性，尽管彭罗斯并不同意这种观点。我们的大爆炸可以假设第二次诞生一个包含无限多个同时存在的不同宇宙的量子多重宇宙。所有可能发生的事情最终都会发生(然后就会一次又一次地发生)。

古代神话

对于一位科学哲学家来说，彭罗斯的建议很吸引人。它为解释大爆炸因为它使我们的推理超出了通常的因果逻辑。因此，我们谈论的是一个伟大的起点，可以探索物理学可以解释我们的世界的不同方式，因此值得哲学家们更多地关注。

此外，对于一个神话爱好者来说，彭罗斯的求婚是美好的。在他们偏爱的量子可能性，即连续循环的可能性中，有着无限系列新世界的希望，这些新世界将从他们的前辈的骨灰中诞生。在可能的独特的循环，这是一个令人印象深刻的改造，古老的观念，orobium或蛇的世界。在挪威神话中，蛇J rmungandr是一个狡猾的骗子Loki和巨人Angrboda的女儿。J rmungandr吞食自己的尾巴，而他在这样做时创建的圆圈维持了世界的平衡。但是，世界各地的文化都代表了乌鲁硼的神话，包括一些像古埃及一样古老的文化。

暗示一个独特的循环宇宙的铀硼本身是雄伟的。在他的直觉中，它将包含我们自己的宇宙以及量子物理学所设想的其他令人不安和奇妙的替代宇宙。头部与尾部相遇的地方是一个绝对真空，但同时也是一个充满能量的空间，温度高达数千亿摄氏度。就连变形人洛基也会对此印象深刻。