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因果關系是世界的基本規律,那麽宇宙大霹靂的「因」又是什麽呢?

2024-09-15科學

宇宙大霹靂理論,作為解釋宇宙起源和演化的主流學說,盡管取得了許多令人信服的觀測證據,但仍有一個根本性的問題懸而未決:大霹靂的「因」是什麽?

幾千年來,科學家們一直在探索這個問題,從地心說到日心說,再到現代的宇宙學理論,每一次躍進都極大地拓展了我們對宇宙的認知邊界。然而,宇宙大霹靂理論的局限性在於,它無法提供爆炸前的因果關系解釋,這使得科學界開始尋求更為深刻的理論來揭示宇宙的奧秘。

科學家透過因果關系理解宇宙,這意味著每一個現象都有其原因和結果。然而,當涉及到宇宙的起源時,這一理論似乎遇到了難題。大霹靂理論告訴我們,宇宙來自於一個密度極高、溫度極高的初始狀態,但這個理論未能說明這一狀態是如何產生的,以及為何會產生這樣的狀態。這種對因果關系的無法解釋,促使科學家們探索新的理論來填補這一知識空白。

哈伯圖是宇宙學中的一塊基石,它直觀地展示了宇宙的膨脹現象。美國太空人艾德溫-哈伯透過觀察星系的運動,發現離地球越遠的星系,其遠離速度越快。這一觀測不僅證實了宇宙的膨脹,而且為宇宙的起源和演化提供了關鍵的線索。然而,盡管哈伯圖的意義深遠,它仍然存在局限性。

哈伯圖揭示了我們現在觀察到的宇宙狀態,即宇宙正在不斷膨脹,但這個圖無法告訴我們膨脹的起點在哪裏。換言之,哈伯圖只展示了結果,卻沒有揭示原因。它未能告訴我們宇宙在膨脹之前是什麽樣子的,也沒有告訴我們宇宙為何會開始膨脹。這些問題的答案隱藏在宇宙大霹靂理論的背後,而大霹靂理論自身也存在不足,未能完全解釋宇宙的起始狀態和原因。因此,科學家們開始探索新的理論,希望找到一個能夠解釋宇宙起源的更深層次的理論框架。

宇宙大霹靂理論的不足之處在於,它未能提供一個完整的宇宙起源故事。盡管這個理論成功地描述了宇宙從一個極端高溫高密的初始狀態膨脹到我們今天所觀測到的宏大結構,但它並沒有解釋這個初始狀態是如何產生的。科學家們因此開始探討,是否存在一個比大霹靂更早的階段,以及這個階段的性質是什麽。

宇宙大霹靂理論還面臨著另一個問題,那就是它對宇宙起始狀態的描述似乎違反了因果關系的基本原則。按照這個理論,宇宙是從一個點狀的奇異點開始膨脹的,而在這個奇異點之前,似乎沒有任何原因或狀態存在。

這使得因果關系的鏈條在這裏出現了斷裂,因為沒有合理的解釋來說明這個奇異點是如何形成的,以及它為何會發生爆炸。因此,科學家們開始嘗試構建新的理論,希望在不違背因果關系的前提下,提供一個更為連貫的宇宙起源解釋。

物理學家加來道雄在他的職業生涯中,致力於探索宇宙的起源問題。他的研究特別關註了一個大膽的觀點:宇宙可能起源於「絕對無」中能量的爆發。為了理解這一觀點,加來道雄嘗試模擬宇宙的狀態,特別是那種「無」的狀態。

在美國俄亥俄州的桑達斯基,青梅溪研究所進行了這樣的模擬實驗。他們建立了世界上最大的真空室,透過抽取所有的空氣並殺死殘留的分子,來創造一個絕對真空的環境。這個空間巨大,如同一座教堂,但在其中,沒有任何物質存在,這是他們所追求的「無」的狀態。透過這樣的實驗,科學家們希望能夠理解,在沒有任何物質的條件下,宇宙是如何從「無」中產生出來的。

加來道雄的新理論為我們提供了一個關於宇宙起源的全新視角。他認為,宇宙並非起源於絕對的「無」,即不存在任何物質、空間和時間的狀態,而是起源於一種已存在的「無」狀態,其中只有能量存在。在這種理論中,宇宙的起源並非一個物質爆炸的過程,而是能量在絕對真空環境中暫時、直接地演變成物質的過程。

這種觀點顛覆了我們對宇宙起源的傳統認識,它意味著宇宙可能不是從一個密度極高、溫度極高的奇異點開始膨脹的,而是從一個能量狀態開始,這個狀態隨後引發了宇宙的大霹靂,並形成了我們今天所觀測到的星系和恒星。這一理論不僅解決了大霹靂理論中因果關系的斷裂問題,也為我們提供了一個更為連貫的宇宙起源解釋。

加來道雄提出的新理論不僅是對宇宙起源的一次大膽猜測,它還可能對因果關系作為科學基本法則的地位構成挑戰。在傳統科學中,因果關系被認為是理解宇宙的基礎,每一個現象都有其原因和結果。然而,新理論暗示,宇宙可能起源於一個沒有原因的「無」狀態,這似乎打破了因果關系的鏈條。

如果新理論被證實,它將迫使科學家們重新審視因果關系在科學中的作用。這可能會引發一場科學革命,改變我們對宇宙和自然規律的根本理解。盡管這一理論目前還處於假設階段,但它已經激發了科學界對宇宙起源和基本法則的深入思考,可能會在未來揭開更多關於宇宙的奧秘。