作业帮有什么理论可以解释宇宙为什么会大爆炸吗?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/09 02:37:49
有什么理论可以解释宇宙为什么会大爆炸吗?
有的,但目前理论还不完善.
用量子力学可以解释宇宙大爆炸的发生.用周期宇宙理论也可以,但还不如量子力学解释.
量子力学认为,真空不空.在宇宙中遍布着一种叫真空零点场,其状态为量子真空,其蕴含的能量为真空零点能.真空零点能不是没有能量,它只是处于能量的最低状态.
当量子真空不稳定,演化为闵可夫斯基真空时,量子真空发生分裂,分裂为正负能量,负能量回归真空零点场,正能量因E值极高,通过能量的实体化（即m＝E/c^2）产生出物质和引力,并由于多余的E（能量）（其中也包括正负粒子对湮灭产生的能量）而发生膨胀,在膨胀中,物质粒子通过自组织化和结构化,形成了我们现存的宇宙.
根据前苏联气象学家和数学家亚力山大·弗里德曼的计算,真空零点场的能量密度可以达到10^94克/cm^3,远大于现在已经发现的物质最高能量密度10^13克/cm^3（就是原子核的能量密度）,所以,一个点的能量就足以形成我们现存的宇宙了.这个点就是大爆炸理论中所说的奇点.
目前,真空零点能的存在,已经通过卡西米尔效应得到证实.但量子真空如何演化为闵可夫斯基真空,还不知道.
这是宇宙大爆炸的量子力学解释.
而多周期宇宙理论的一个版本认为,我们的宇宙在膨胀到极致后,因万有引力的作用,会产生与膨胀反向的宇宙大收缩,最终将回到宇宙大爆炸发生时的那个点,然后再次爆炸并膨胀.当宇宙收缩到奇点状态时,整个宇宙所包含的“信息”,包括质量、时间、空间、星系、生命.都将不复存在,所保留的只有基本的宇宙参数,如引力与电磁力的比值、强力与弱力的比值、物质与能量的比值（即m＝E/c^2）等.然后再次发生大爆炸并膨胀,无始无终.
该理论认为,用地球时间计算的一个宇宙周期是400亿年,大致是200亿年膨胀,200亿年收缩.本次周期开始于约137亿年之前,所以宇宙还在膨胀中.
但该理论无法解释的地方更多.例如：如果宇宙用200亿年的时间膨胀,那么现在已经是膨胀阶段的后期了,宇宙膨胀的速度应该有所减慢.但观测发现宇宙膨胀的速度并没有减慢,反而有加快的迹象.其次,这个理论仍不能回避大爆炸发生的本身,即为何会发生大爆炸.换句话说,在一个宇宙周期结束后,下一周期是如何开始的?
总之,理论是有的,但还很不完善,很不全面.甚至很多方面还只是猜测.
用量子力学可以解释宇宙大爆炸的发生.用周期宇宙理论也可以,但还不如量子力学解释.
量子力学认为,真空不空.在宇宙中遍布着一种叫真空零点场,其状态为量子真空,其蕴含的能量为真空零点能.真空零点能不是没有能量,它只是处于能量的最低状态.
当量子真空不稳定,演化为闵可夫斯基真空时,量子真空发生分裂,分裂为正负能量,负能量回归真空零点场,正能量因E值极高,通过能量的实体化（即m＝E/c^2）产生出物质和引力,并由于多余的E（能量）（其中也包括正负粒子对湮灭产生的能量）而发生膨胀,在膨胀中,物质粒子通过自组织化和结构化,形成了我们现存的宇宙.
根据前苏联气象学家和数学家亚力山大·弗里德曼的计算,真空零点场的能量密度可以达到10^94克/cm^3,远大于现在已经发现的物质最高能量密度10^13克/cm^3（就是原子核的能量密度）,所以,一个点的能量就足以形成我们现存的宇宙了.这个点就是大爆炸理论中所说的奇点.
目前,真空零点能的存在,已经通过卡西米尔效应得到证实.但量子真空如何演化为闵可夫斯基真空,还不知道.
这是宇宙大爆炸的量子力学解释.
而多周期宇宙理论的一个版本认为,我们的宇宙在膨胀到极致后,因万有引力的作用,会产生与膨胀反向的宇宙大收缩,最终将回到宇宙大爆炸发生时的那个点,然后再次爆炸并膨胀.当宇宙收缩到奇点状态时,整个宇宙所包含的“信息”,包括质量、时间、空间、星系、生命.都将不复存在,所保留的只有基本的宇宙参数,如引力与电磁力的比值、强力与弱力的比值、物质与能量的比值（即m＝E/c^2）等.然后再次发生大爆炸并膨胀,无始无终.
该理论认为,用地球时间计算的一个宇宙周期是400亿年,大致是200亿年膨胀,200亿年收缩.本次周期开始于约137亿年之前,所以宇宙还在膨胀中.
但该理论无法解释的地方更多.例如：如果宇宙用200亿年的时间膨胀,那么现在已经是膨胀阶段的后期了,宇宙膨胀的速度应该有所减慢.但观测发现宇宙膨胀的速度并没有减慢,反而有加快的迹象.其次,这个理论仍不能回避大爆炸发生的本身,即为何会发生大爆炸.换句话说,在一个宇宙周期结束后,下一周期是如何开始的?
总之,理论是有的,但还很不完善,很不全面.甚至很多方面还只是猜测.