今日快讯：如果时间在大爆炸之前根本不存在，那大爆炸怎么能发生呢？-- 迪族网

今日快讯：如果时间在大爆炸之前根本不存在，那大爆炸怎么能发生呢？

来源：宇宙探索　2023-04-30 16:30:19

”首先，因为大爆炸之前发生的事件都没有可观测后果，所以我们可以理所当然地说，现有理论所涵盖的范围不包括大爆炸之前，因为时间是从大爆炸之后才出现的。或者可以说，大爆炸之前所发生的事件根本无法被定义，因为我们没有办法测量当时发生的任何事情。” 霍金还说到：“我们所处的空间与时间都起始于150亿年前的大爆炸。真实时间的起点就是一个奇点，而我们现存的物理定律在那时都是无法成立的。”

(资料图片)

大爆炸理论，甚至宇宙暴胀理论都在试图解释大爆炸之后的宇宙，而在大爆炸之前却什么也没说。根据广义相对论，宇宙大爆炸开始时的初始状态是一个奇点。

引力奇点或者说时空奇点是一个位置，在该位置，用于测量引力场的量以不依赖于坐标系的方式变为无穷大。

这些量是时空的数量不变曲率，其中也包括了对物质密度的测量。为了能更好地证明彭罗斯－霍金奇点定理，让我们先定义：在一个存在着奇点的时空中，测地线不能被平滑地延伸，而此测地线的终点则是奇点。以上是一个很不同的定义，但是对证明彭罗斯 - 霍金奇点定理很有帮助。时空奇点中最重要的两种类型分别是曲率奇点和锥形奇点。另外我们也可以根据事件视界的有无分别时空奇点（若没有事件视界，则是裸奇点）。相对论与量子力学都无法准确的描述大爆炸。

初始奇点曾是一个拥有无限大密度的重力奇点，且被认为包含了宇宙中所有物质的质量以及宇宙的时空在其中，其后在量子涨落的作用下，迅速地在大爆炸中扩张，随之暴胀，最终形成了我们现在的宇宙。初始奇点是普朗克时期的一部分，归属于宇宙最早期的历史。

弗里德曼方程是可以描述早期宇宙扩张的，但是我们怎么才能将弗里德曼方程应用到大爆炸的那一瞬间以及大爆炸之前呢？

现在，让我来回答这个问题：大爆炸之前到底是什么样的？

我从来就不认同世上存在一个质量无限大，密度无限大的奇点。我们需要重新审视t=0时的弗里德曼方程，大爆炸是何时以及如何发生？我们可以先试着回答这个问题：如果宇宙坍塌，它最终的体积会是零吗？它最终的密度会是无限大吗？或者是会有一个力与其相抗？换句话说，我们需要给予奇点一个新的定义。

几十年来，光子的结构是科学界热门的话题，物理学家们也正在试图弄清光子的结构。一些证据表明光子内部拥有着正电与负电。还有新的实验发现了每一刻光子的吸收率都取决于其形状。另外光子长达四米，这与非结构化的概念产生了冲突。以上这些意味着我们需要重新思考我们对能量的理解了。爱因斯坦认为物质与能量是可以互相转换的。他建立了质能等价方程 E=mc^2，也就是说能量与质量可以通过一个常数互相转换。

现今有许多论文都说明了光子是有质量上限的，而实验也证明了光子带正负电荷。理论与实验都没有只限于光子，所以引力子也被包含在其中。即便只是引力子的静止质量，科学界内都爆发过激烈的争论。

为了学习与理解光子的结构，我们需要先弄清楚光子频率与能量的关系。引力场中光子频率的变化已经在庞德-雷布卡实验中展示了。当一个光子向地球坠落了 y 路程之后，根据能量守恒定律，我们知道：

色荷与磁色

一个光子即使在其最小能量的状态下也是携带着电场与磁场的，因此引力子进入光子结构所导致的能量增减必须与电场和磁场强度的增减互相对应。换句话说，一些引力子导致了电场强度的上升，一些引力子则导致了磁场强度的上升。另外，引力子不止能形成最低能量态的光子，这些所形成的光子还拥有电磁性质（被在CPH理论中被称为色荷与磁色（CPH即Creative particles Higgs Theory）。下一步，由于需要明确究竟是什么机制导致了色荷与磁色的产生，我们可以观测光子在进入引力场之后的能量变化，在其发生重力蓝移之时。

在一个正电场与负电场形成之后，两个磁场也同时形成。现在，我们有了两对磁色。因此我们定义CPH矩阵如下：

CPH矩阵告诉了我们一个光子最小的能量是多少。

亚量子能量（SQE）：

我们用CPH矩阵定义了正负亚量子能量如下：矩阵的第一行为正亚量子能量，第二行则为负亚量子能量；

因此正负亚量子能量的能量与速度相等，且它们之间唯一的区别就是色荷前的正负号以及磁色流向。

虚光子

虚光子一共分为两种，即正、负虚光子，它们的定义如下：

一个真光子是由一个正虚光子与一个负虚光子所形成的。

在上式中，n和k都是自然数。到目前为止，电磁能（光子）的产物可由重力蓝移描述，在相反的情形下，光子可以衰变为一对正负虚光子。在红移的情况下，虚光子也可以衰变为正负亚量子能量（SQEs），而亚量子能量（SQEs）又可以衰变为色荷与磁色。色荷与磁色互相远离并失去了对对方的影响，最终成为引力子。光子中亚量子能量的数量与光子的能量之间存在着关系。

所以说，光子是正负虚光子的结合体。光子还是一个非常弱小的电极，这个结论可以用来解释带电粒子的吸收与发射能量。

奇点的新定义

根据广义相对论，宇宙的初始状态，在大爆炸开始的瞬间，是一个奇点。然而我们无法用广义相对论或是量子力学解释大爆炸，我的问题是：如果宇宙坍塌，它最终的体积会是零吗？它最终的密度会是无限大吗？或者是会有一个力与其相抗？

早在1917年，爱因斯坦假设到：“整个宇宙都是静态的。（也就是说在大尺度的性质不随时间而变化）”

1922年，弗里德曼向我们展示了一个关于宇宙是在膨胀的解答，其答案是一个无界限的双曲几何，其微分方程如下：

在哈勃发现了宇宙是在不断膨胀的事实之后，弗里德曼的方程变成如下：

换句话说，弗里德曼为我们提供了一个答案——动态宇宙，它随着时间改变自身的体积。

在19世纪90年代，实验观察数据表明了宇宙膨胀是不断加速进行的，且暗能量可能就是幕后的推手。

根据标准大爆炸理论，我们的宇宙以一个奇点的形式横空出现。那么什么是奇点呢？它又是从哪里来的呢？一定要说的话，科学界也不完全确定。奇点的存在，推翻了我们现有对物理的认知。奇点曾被认为处于黑洞的核心，无限多的物质被挤压进，导致无限大的密度。这些无限大密度的区域就被称作"奇点"。科学家们认为，宇宙的开始就是一个体积无限小、温度无限高、密度无限大的奇点。但是奇点从哪来呢？它又是为什么出现的呢？我们并不知道。

为了回答这个问题，让我们通过指定牛顿第二定律及万有引力定律的限度，先来看看一颗绝对黑洞的诞生。这样的话，我们就可以在一个绝对黑洞爆炸的时候解释奇点了。在这个方法中，奇点的体积将不是零，且其密度也将被限制。

上述我们对一个绝对黑洞的定义过于简略，所以我们还需要使用一些科学概念以及宇宙学公式来完整地定义它，并且对其结果加以分析。根据CPH理论，能量（也包括其他一切亚原子粒子）是由亚量子能量所形成的，而亚量子能量的总速度V(SQE)是一个常数，但是它的总传输速度V(SQET)与非传输速度V(SQES)却不是常数。如果我们降低总传输速率V(SQET)，那么非传输速率V(SQES)将会增加，反之亦然。也就是说，如果总传输速率想要达到其最大值，那么非传输速率就要为零，如下:

由于施加在粒子/物体上的外力方向不同，总非传输速率与传输速率之间将会互相转换。

现在，我们终于可以定义一个绝对黑洞了。但是在完整的定义之前，我们还需要弄清楚两个术语：亚量子发散与亚量子敛合。

1，亚量子发散：若一个粒子/物体由于万有引力被一个巨大天体所吸引，那么其亚量子能量的线速度将会是传输速率，因此我们说这是个亚量子发散的物体。

2，亚量子敛合：若一个粒子/物体的总传输速率到达0，我们则说这是个亚量子敛合的物体。

亚量子发散与敛合。

绝对黑洞的定义：如果粒子/物体掉入绝对黑洞，则它将在到达绝对黑洞表面之前发生子亚量子发散。

想象一下，绝对黑洞不断地吞噬更多物质；它的质量和引力场强度都会增加。通过增加质量，体积将会减少，压缩其亚量子能量，并限制过渡空间。

奇点的定义：很高密度的绝对黑洞在具备以下两个条件时，将达到奇点状态：

1）其亚量子能量达到亚量子敛合状态。因此，绝对黑洞表面上所有物体的线速度变为零，

2）由于重力压，绝对黑洞的亚量子能量之间平均距离变为零。

亚量子能量在黑洞内四处散射，以致绝对黑洞内部都充满了亚量子能量，因此达到了奇点状态。在奇点状态下，密度非常的高，但不是无限大。体积也不会到达0，但是亚量子能量之间的平均距离将会是0。以上的描述可以解释为什么与牛顿第二定律及万有引力定律相互抵消了。同时，描述中有三个基本限度：传输速率，非传输速率，以及密度。这三个限度就是可观测宇宙和所有物理现象所存在的本质原因。

现在，我们可以通过弗里德曼方程来重新审视宇宙大爆炸。

方程右边所描述的是真时空，且可以解释大爆炸之后，因为 k 决定了时空的几何特征，而 c 则是常数（真空中的光速）。但是我们知道，光速在引力场中并不是一个常数，而且光速在一个绝对黑洞的表面和内部都是0。因此，如果我们想对一个绝对黑洞使用弗里德曼方程，我们必须将光速设置为0，新的方程将如下：

接着，我们假设 R 不为0（这是一个合理的假设，因为在宇宙坍塌的终点，体积并不会完全消失。而且‘宇宙的诞生是凭空出现的’这种说法也非常的荒诞）。我们同时取上述式子两边的平方根，得到：

当 t=0时，我们便可以得到宇宙的初始半径（大爆炸的瞬间）。

上面这个指数方程向我们描述了大爆炸之后的瞬间，宇宙的膨胀速度极其快速。宇宙大爆炸同样也导致了牛顿第二定律与万有引力定律在相互抗衡的过程中，两者相互抵消。在大爆炸之后不久，宇宙中的速度极限并不是光速。因为连亚量子能量间彼此碰撞，连光子都会被分解，那时候的速度极限很可能是两个亚量子能量速率中的一个。我们又可以写到：

经典力学与相对论（广义与狭义）将加速度描述为现象外在的解释，而与亚量子尺度的性质无关。我们还需注意，巨大物体之间的交互（比如碰撞）是在量子层下进行的（实际上是亚量子层）。在亚量子级，其速度是不变的，在任何条件、任何空间与任何交互下，线动量转换为非线性动量，反之亦然。在亚量子能量的帮助下，我们展示了大爆炸之前的奇点并不是0体积，也不拥有无限大的密度。

关键词：

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