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[宇宙天文] 科學家們認爲宇宙不存在第一推動力

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發表於 2012-7-15 15:55:40 | 顯示全部樓層
本帖最後由 tigerb 於 2012-7-15 17:10 編輯

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第一推動力
愛因斯坦的廣義相對論是用於描述宇宙演化的正確的理論。在經典廣義相對論的框架裡,霍金和彭羅斯證明了,在很一般的條件下,空間-時間一定存在奇點,最著名的奇點即是黑洞裡的奇點以及宇宙大爆炸處的奇點。在奇點處,所有定律以及可預見性都失效。奇點可以看成空間時間的邊緣或邊界。只有給定了奇點處的邊界條件,才能由愛因斯坦方程得到宇宙的演化。由於邊界條件只能由宇宙外的造物主所給定,所以宇宙的命運就操縱在造物主的手中。這就是從牛頓時代起一直困擾人類智慧的第一推動力的問題


奇點大觀

物理學奇點,全稱“奇異點”物理學上一個存在又不存在的點。(singularity/singular point)
空間——時間的具有無限曲率的一點。空間——時間,在該處開始、在該處完結。愛因斯坦說,時間和空間是人們認識的錯覺。時間是因為宇宙萬事萬物的變化,讓人們產生了時間的概念。在奇點處,隨著宇宙的誕生,開始有了變化,是宇宙的開始。經典廣義相對論預言存在奇點,但由於現有理論在該處失效,也就是說不能用定量分析的方法來描述在奇點處有些什麼。

無中生有
宇宙學奇點
作為“宇宙學的奇點”,是宇宙產生之初,由爆炸而形成現在宇宙的那一點。它具有所有物質的勢能,而這種勢能----正是由大爆炸而轉化為宇宙物質的質量和能量,,以及表現這種質量和能量的“空間”。我們可以想像,奇點是一種無形的、無限小的、很奇妙的存在。它還不是宇宙,卻是我們宇宙的初始和出處。作為一個世界的發生之初,它應該具有所有形成現在宇宙中所有物質的勢能,而這種勢能----正是我們所言的能量,我們可以想像,能量是一種無形的東西的,所以奇點是無形的。也就是說宇宙的奇點所具有的勢能是無形的,它只是一種很奇妙的存在而已.同時我們還可以想像,在某一點上宇宙奇點的這一勢能平衡被打破,於是乎能量便不斷轉換為物質,而經過若干年而形成了我們現在的宇宙---物質與能量的共生體。然而我們不能想像的出的是什麼東西引發了這一奇點勢能平衡的被破壞.奇點是沒有大小的“幾何點”,就是不實際存在的點,這是很令人難於理解的。令人難於理解的還有,沒有大小的奇點物質竟然是能級無限大的物質。這些是同我們現有的理論和觀念不相合的。
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發表於 2012-7-15 16:00:39 | 顯示全部樓層
本帖最後由 tigerb 於 2012-7-15 16:36 編輯

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奇點就是時空隧道
根據目前的黑洞理論,黑洞中心存在一個密度與質量無限大的奇點,所以要定義黑洞之前,必須定義奇點。借用愛因斯坦的橡皮膜類比,假如一個物體的能量或者質量足夠大,它就會將橡皮膜刺出一個洞,而這個洞就很可能是說的奇點。由於已經能夠證明黑洞的存在,又確定黑洞的中心是一個奇點,這裡就從黑洞入手。很顯然,光線是無法從黑洞上面逃逸出來的,這就是說明黑洞的引力加速度和表面逃逸速度都是超光速的。現有的定理是把撞到奇點上的物質看作“消失”了,事實上,物體在接近奇點的時候會被很快的加速到光速以上,而根據以前的證明,超過光速就會跳到另外一個時空,所以根本就不用管這個可憐的物體,他和當前時空沒有關係。根據以上的推理,就可以對奇點做一個新的定義,奇點是現有時空上的一個破損點。換句話說,奇點就是時空隧道的入口,假如能忍受加速度造成的潮汐力,完全可以從這裡出去。 (假如對於這一點有疑義,也可以用另外一種理解方式,也就是物質已經被轉化為能量,能量是否“超過光速”,這個問題是沒有意義的。)

現在討論奇點的壽命問題,假如是一個裸奇點,那麼要維持它的話所需要的能量基本上為0。由於奇點是一個破洞,所以它的質量基本為0,使用愛因斯坦的方程E=mc^2(E為能量,m為質量,c為光速),就可以得出前面的結論。這也就是說,奇點是類似於黑體的東西,它和黑體具有很多相同的性質。首先,由於絕對黑體不存在,所以假定一個封閉的盒子上面的一個小孔是黑體,同樣,剛才的假定與此類似。考慮量子效益,黑體是具有輻射的。此處必須考慮量子效應,因為大多數情況下奇點是一個量子級別的點,根據不確定性原理,很容易的可以得出奇點具有微小能量的結論,這就使得奇點具有溫度(象黑洞那樣),就具有了類似與黑體輻射的東西,這裡暫時稱為奇點能量輻射。

由於奇點的巨大吸引力,所以不會具有裸奇點,因為它很快會被物質和能量包裹起來,就形成了黑洞。由此又出現了一個新的問題,假定這種定義方式是能夠最好的描述現實情況的理論模型之一(不能說是“正確”),那麼對於一個觀測者來說,他所能觀測到的從裸露奇點所發出的奇點能量輻射很可能和理論值有一定量的出入。因為基於奇點可能連通另一個時空的假設,另一個時空的能量或輻射完全可以通過這一點進入時空中來。假如說這一效應被觀測到,就可以獲得諾貝爾獎。但很可惜,在大多數情況下,這些輻射會極為微弱(因為目前假設的黑洞輻射也無法被觀測到,黑洞輻射比這還要強一些),在接近3K的宇宙背景輻射中幾乎是無法被測得的。但是在接下來的所討論的特例,很可能可以粗略的測到這一現象。


奇點

以上的討論實際上都假定了奇點所連通的另一個時空的能量級別低於時空,現在討論其他的情況。由於這裡量子效應比較顯著,所以容易證明不可能在觀測中表現出兩個時空的能量級別相同的情況。當另外一個時空的能量級別高於時空時,那個時空的能量會進入時空,這可以被理解為現在所說的白洞。可以得出推論,大多數白洞不會輻射物質。可以很容易的發現,在這種理論框架下,許多在實際觀測中的異常情況可以較為容易的解釋,如暗物質。而要對這個假說進行“證明”或證偽,要通過實際的觀測,才能確定它是否是能夠最好描述當前情況的理論模型。
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發表於 2012-7-15 16:02:08 | 顯示全部樓層
本帖最後由 tigerb 於 2012-7-16 02:53 編輯

量子理論
引力奇點(Gravitational singularity?)是大爆炸宇宙論所說到的一個“點”,即“大爆炸”的起始點。該理論認為宇宙(時間-空間)是從這一“點”的“大爆炸”後而膨脹形成的。奇點是一個密度無限大、時空曲率無限高、熱量無限高、體積無限小的“點”,一切已知物理定律均在奇點失效。  

熟知的物理學定律失效的地點。奇點一般被看成點,但原則上它們可以取一維的線或甚至二維的膜的形式。按照廣義相對論的方程式,只要形成了一個無自轉的史瓦西黑洞,該黑洞視界內部的物質必然在引力作用下塌陷成一個密度無窮大的點,即奇點(見彭洛斯,羅傑)。宇宙從大爆炸開始的均勻膨脹就是這種黑洞坍縮的鏡像反轉,意味著宇宙誕生在一個奇點中。

在以上兩種情況下,方程式都沒有考慮量子理論。當處理的物體小於普朗克長度,或時間短於普朗克時間時,已知的物理學定律,包括廣義相對論,看來真會失效。這意味著,在那樣的尺度上,合情合理的設想將是,向奇點坍縮的物質受到量子過程的影響,有可能'反彈'而轉為向外膨脹到另一組維度中去。有入主張,大爆炸'奇點'實際上就是這樣一種反彈。


奇點

霍金的“奇點理論”
按照霍金的“奇點理論”“黑洞”在“奇點”(即每平方納米的壓力達到了幾億到幾百億噸之後。奇點只是超大型黑洞上的一個點,根據2007年1月美國VLBA天文網站NRAO觀測組織所提供的推論,所謂超大型黑洞的質量是太陽質量的幾百萬到上千萬倍,而根據太陽本身質量對於黑洞質量的推算,則超級黑洞的質量密度高達每個立方厘米幾十到上百億噸的物質密度。前蘇聯科學家在上個世紀​​的80年代通過計算後認為“奇點”處的物質密度高達10^45 噸,而在奇點處的面積是10^-33 平方厘米。而在“奇點”處的物質只有10^-5 克質量,並且在這個星胎剛剛爆發的10^-35 秒的時間上,溫度達到了10^16 度(相當於1萬億億億度),並且這個時候,處在這個空間的宇宙之中只有各種射線,如β以及γ射線等),各種“輻射”,x射線以及所謂的“反物質噴泉”等已經無法把“過剩的能量”釋放了,爆發後的溫度也許高得用今天的每秒10萬億次的計算機統計都非常困難,爆發後的10^-43 秒,在用今天的10萬億次/秒的電子計算機以及5800萬噸TNT·當量的氫彈實驗都很難描述和統計的高溫中產生了“密度仍然非常高,而且溫度也極其高”的粒子,在爆發後的一秒鐘粒子產生時的“溫度”和“密度”已經可以用地球上的10萬億次/秒的計算機進行統計,也可以用5800萬噸TNT當量的氫彈實驗,以及高能物理的中子+中子對撞機進行模擬、描述和推論了。

而不論是宇宙大爆發10^-43 秒,還是大爆發的10^-35 秒以及大爆發的1秒鐘,完全有理由認為,這個時候的宇宙膨脹速度是光速的平方,此後,宇宙一直以超光速膨脹到中子和質子出現的時候,然後,從中子和質子的出現到原子出現的10億年時間內,宇宙一直是在以光速膨脹著,並且不斷地製造著物質,這種製造過程一直到137億年後的今天還在繼續。根據使蒂芬。霍金/著,許明賢,吳忠超翻譯的《〈時間簡史〉》論述,宇宙在大爆炸之後的一秒鐘的溫度是100億度,這大概是太陽中心溫度的1000倍,相當於人類所進行的氫彈爆炸實驗。粒子繼續在原始“大爆炸”的原始第一動力下,以光速進行著撞擊和碰撞生成了(在宇宙真空中核聚變所產生的動力可以非常輕鬆地使粒子和物質的運動速度或者撞擊的速度達到光速的。)

理論依據
地球上高能粒子加速器的管道除了裝有特殊元素所組成的氣體以及同電壓非常高的磁鐵和電源相連接之外:管道一般是真空的,這樣各種粒子以及物質就'能夠被加速到接近光的速度)“中子云”和“質子云”,中子云和質子云生成時的宇宙溫度也許仍然相當高,中子和質子的生成也許花費了幾千萬年到上億年的時間;這個時候宇宙的膨脹速度也許仍然相當於30萬公里/秒,否則按照愛因斯坦的E=MC^2 的公式,原子是無法在膨脹的宇宙之中通過中子和質子的碰撞而生成的。也許這些仍然具有極其高溫度和能量的的中子云、質子云在“撞擊”與“磨擦中”繼續進行著“爆炸與收縮以及能量的大量釋放”,非常類似於人類所進行的“氫彈實驗”,英國天文物理科學家霍金認為:“奇點”爆發後的10億年原子生成了。原子產生成後的宇宙溫度也許下降到了-270度左右。根據《德國之聲——​​科學與技術節目》(俄語)的報導,英國天文科學家馬麗在通過長期的對於星系中心的觀察後認為,星系的中心一般是空的,溫度比宇宙的平均溫度都還要低。 (科學家們之所以認為宇宙大爆發之後,過了許多時間,在真空之中充滿了中子+質子,這是通過核試驗與核聚變實驗以及對於恆星和宇宙射線的長期觀察所得出來的結論。)

從奇點到奇點
追溯到過去,估計在141億年左右,“四大皆空”都“無”,發生了一樁開天闢地的大事,一個體積極小、溫度極高、密度極大的奇點爆炸了,而這個小小的奇點使宇宙誕生了。

在經典廣義相對論的框架裡,證明在很一般的條件下,空間——時間一定存在奇點,奇點可以看成空間時間的邊緣或邊界。只有給定了奇點處的邊界條件,才能由愛因斯坦方程得到宇宙的演化,但是宇宙的邊界只有造物主知道,許多小牛曾為之廢寢忘食。

霍金的努力
霍金為解釋了這個問題,他認為宇宙的量子態是處於一種基態,空間——時間可看成有限無界的四維面,正如地球的表面一樣,只不過多了兩個維數而已。宇宙中的所有結構都可歸結於量子力學的不確定性原理所允許的最小起伏。從一些簡單的模型計算可得出和天文觀測相一致的推論,如星系、恆星等等的成團結構,大尺度的各向同性和均勻性,空間——時間的平性,即空間——時間基本上是平坦的,並因此才使得星系乃至生命的發展成為可能,還有時間的方向箭頭等等。霍金的量​​子宇宙論使對宇宙有了系統的研究。

在這之前,科學家都一致認為,引力總是吸引下宇宙必須在膨脹或者在收縮。按照廣義相對論,宇宙在過去某一時刻必須有一無限密度的狀態,亦即大爆炸,這是時間的有效起始。類似地,如果整個宇宙坍縮,在將來必有另一個無限密度的狀態,即大擠壓,這是時間的終點。即使整個宇宙不坍縮,在任何坍縮形成黑洞的局部區域裡都會有奇點。這些奇點正是任何落進黑洞的人的時間終點。在大爆炸或其他奇點,所有定律都失效,這個問題仍未得到解決。

當將量子力學和廣義相對論相結合,似乎產生了以前從未有過的新的可能性:空間和時間一起可以形成一個有限的、四維的沒有奇點或邊界的空間,這正如地球的表面,但有更多的維數。看來這種思想能夠解釋觀察到的宇宙的許多特徵,諸如它的大尺度一致性,還有像星系、恆星甚至人類等等小尺度的對此均勻性的偏離。它甚至可以說明觀察到的時間的箭頭。但是如果宇宙是完全自足的、沒有奇點​​或邊界、並且由統一理論所完全描述,那麼就又怎麼去統一宇宙間的數據呢?

霍金認為他一生的貢獻是,在經典物理的框架裡,證明了黑洞和大爆炸奇點的不可避免性,黑洞越變越大;但在量子物理的框架裡,他指出,黑洞因輻射而越變越小,大爆炸的奇點不但被量子效應所抹平,而且整個宇宙正是起始於此。但這些都對普通人並不那麼的重要,能夠看懂了科學家的理論,儘管不能盡懂,那也許是霍金對無數普通人帶來的真正意義。

宇宙的起始
奇點,是一個無限小的點,談不上任何大小。把三十克物質縮成奇點大小,再鬆開,瞬間膨大,就成了宇宙(比喻)

大爆炸理論中宇宙的歷史
現代物理宇宙學一般認為宇宙起源於大爆炸,即約137.3億(±1%)年前由一個密度極大,溫度極高的狀態膨脹而來。對於大爆炸以前的宇宙,目前只有一些猜測性的理論。而最新的研究則認為宇宙的年齡為156億年,但是這個說法還未得到公認。對於大爆炸以後的宇宙,則可以用較成熟的理論加以描述。一種典型的理論是:

10-43秒:宇宙從量子背景出現。
10-35秒:宇宙由夸克-膠子等離子體構成,強相互作用、引力與電磁相互作用/弱相互作用分開。
10-5秒:電子形成,宇宙主要包括光子、電子和中微子,溫度約1000億度。
10秒:質子和中子結合成氘、氦等原子核,溫度30億度。
35分鐘:形成原子核的過程(核融合,nucleosynthesis)停止,溫度3億度。
30萬年:電子和原子核結合成為原子。物質和輻射脫耦,大爆炸輻射的殘餘成為今天的3K微波背景輻射。
4億年:第一批恆星形成。
20億年:星系形成。
50億年:太陽系形成。
目前宇宙還在繼續膨脹之中,這在觀測上為哈勃定律所概括。


哈勃超深空(Hubble Ultra Deep Field,HUDF)

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在下個人相信在137.3億(±1%)年前宇宙大爆炸是經過物理定律下自然發生的

沒有上帝存在的物理證明
宇宙大爆炸可能和上帝没有関係 , 在現時物理定律下(註:現時量子力學和廣義相對論還未結合 , 正確而統一的物理定律有待証明) , 在下個人還相信宇宙大爆炸是自然發生的 . 但是不論物質和能量(宇宙奇點的這一勢能平衡被打破,於是乎能量便不斷轉換為物質) , 為什麼一開始會是有 , 而不是無呢 ?  

死了之後 ?
“我們的大腦就像是一部精密的計算機,如果各部件老化失效之后就會停止工作,這里沒有任何的天堂或者來世可以拯救這台計算機 ? ”
生物死了後是不是巳完結了    已經死亡的細胞不能重建生命活動。已經死亡的生物個體不能復活。這是生命的基本特徵之一。從來沒有巳死去的會回來説明死後會怎様的物理證據

http://club.esnai.com/upload-files/427/4275623.MP3
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發表於 2012-7-16 12:07:28 | 顯示全部樓層
咁係唔係姐係個個波斯格粒子
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發表於 2012-7-17 17:10:39 | 顯示全部樓層
人類的出現, 都是無中生有啦! 人對自己的地球都不可以100%的了解! 更何況是銀河或宇宙! 大自大了啦! 地球在整個宇宙只是一灰塵而已! 那人又是什麼在宇宙中!

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多謝分享發表於 2012-7-20 02:36
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發表於 2012-7-17 17:52:29 | 顯示全部樓層
Thanks for your sharing!
Hundred years ago, the greatest scientists in the world said "the earth is the center of universe!"

討論

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多謝分享發表於 2012-7-20 02:37
If the Universe Is the Answer, What Is the Question?發表於 2012-7-19 02:33
吸引: 5 搶鏡: 5
Why are we here? Where do we come from? These are the most enduring of questions. And it's an essential part of human nature to want to find the answers. If the Un 發表於 2012-7-19 02:31
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發表於 2012-7-18 02:50:38 | 顯示全部樓層
本帖最後由 tigerb 於 2012-7-18 02:53 編輯
咁係唔係姐係個個波斯格粒子

「上帝粒子」希格斯玻色子
希格斯玻色子(英語:Higgs boson)是粒子物理學的標準模型所預言的一種基本粒子。標準模型預言了62種基本粒子,希格斯玻色子是最後一種有待被實驗證實的粒子。

但是 , 即使這粒子被發現,物理學者仍舊無法回答一些關於強交互作用、電弱交互作用、重力交互作用的統一化問題,以及宇宙的起源問題;而希格斯本人也是無神論學者。

註:為什麼有些基本粒子具有質量,而有些基本粒子的質量為零?標準模型的希格斯機制可以解釋這問題。根據希格斯機制,希格斯場遍佈於宇宙,帶質量基本粒子是因為與希格斯場之間的交互作用而獲得其質量,而這交互作用的附產品就是希格斯玻色子。希格斯場就像是一池黐黏的蜜糖,黏着於尚未帶有質量的基本粒子。當這些粒子通過希格斯場的時候,會變成帶質量粒子。
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