13 宇宙的起源
爆炸性的宇宙
既然宇宙一直在不断地膨胀,那么可以合理地设想,在很久很久以前的某个时候,所有的星体都是聚合在一起的,宇宙最初是一个致密的物质核。
宇宙膨胀就是空间膨胀
我们把现在的宇宙假设成一个三维的立方体,其边长为1000万光年。在这个立方体的长、宽、高三边上每隔100万光年放置一个星系,这样每边就可以放置10个星系。这个立方体之中就含有103即1000个星系。
空间膨胀的概念,就是指立方体中含有的星系的个数不变,立方体体积变大。那么宇宙是现在的1/8大小的时候,立方体的边长是500万光年,星系的间隔是50万光年。宇宙是现在的1/1000大小的时候,立方体的边长变成100万光年,星系的间隔是10万光年。这样再往过去追溯,星系(物质)会越来越集中,星系分布的密度会越来越高。最终,所有的星系都互相重叠在一起。
超高密度状态下的爆炸
将此过程回溯到宇宙创生的那一刻,可以发现当时宇宙体积为零,也就是说,在那样的宇宙初期还没有出现星系,即使是星系都重叠在一处我们也很难想象。在宇宙初期,非常小的领域内确实存在超出人类想象的高密度状态。
宇宙就是在这种超高密度的状态下发生爆炸的。这也就是“BigBang”,宇宙大爆炸理论,是根据天文观测研究后得到的一种设想。
大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后,物质开始向外大膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙。
难以理解的奇点
按照前面的推理,所有的星系都在宇宙开始时重叠在一起,那么,宇宙最开始时,所有的物质就集中在一个密度和质量都极大的点上。这个点是大爆炸的初始点,也就是所谓的奇点。我们试图描述一下奇点的样子。
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