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有朋友邀請回答一個(ge) 這樣的問題：宇宙大爆炸10^-43s時溫度10^32K，換算成能量是多少ev?

這個(ge) 問題看似很高大上，卻包含了1個(ge) 錯誤：能量與(yu) 溫度無關(guan) ，隻與(yu) 質量有關(guan) ，遵循愛因斯坦的質能方程。能量的單位是焦耳，符號表示為(wei) J；ev是電子伏特的表達符號，與(yu) 能量單位焦耳存在一個(ge) 換算關(guan) 係，1J=6.2415*10^18eV。

我在解答這個(ge) 問題過程中，根據大爆炸宇宙模型，對宇宙質量進行了一個(ge) 推測，結果得到一個(ge) 不可思議的結果，這個(ge) 結果完全顛覆了我的認知，一直以來我篤定崇信大爆炸宇宙論理論推演出來數據，現在迷惑起來。

標準模型對宇宙大爆炸在普朗克時間的描述/目前科學界公認的大爆炸宇宙標準模型認為(wei) ，宇宙是約138億(yi) 年前，由一個(ge) 體(ti) 積無限小、密度無限大、曲率無限大、溫度無限高的奇點爆炸誕生的，這個(ge) 奇點既然體(ti) 積無限小，是無法計算其溫度和密度的，由此就是引申出了四個(ge) 無限。

根據現代物理學的量子理論，人類認識宇宙隻能從(cong) 普朗克時間開始。宇宙標準模型認為(wei) ，在大爆炸的普朗克時間，宇宙大小為(wei) 普朗克尺度，那時的溫度為(wei) 普朗克溫度，密度也是普朗克密度。有了這樣幾個(ge) 數據，我們(men) 就能夠大致算出宇宙的質量了。

宇宙大爆炸普朗克時間，是指大爆炸開始後約10^-43秒，也就是1000億(yi) 億(yi) 億(yi) 億(yi) 億(yi) 分之一秒；宇宙溫度達到10^32度K，就是約1億(yi) 億(yi) 億(yi) 億(yi) K；此時的宇宙密度可能超過每立方厘米10^91公斤。

模型就給了我們(men) 這幾組數據，根據這幾個(ge) 數據要計算出宇宙質量是不行的，其中時間和溫度與(yu) 質量都沒有關(guan) 係，但這時的宇宙體(ti) 積如果是普朗克尺度，我們(men) 就能夠計算出宇宙的體(ti) 積，由此就能夠計算出宇宙的質量。

普朗克時間的宇宙質量和能量/根據量子力學開山鼻祖馬克斯·普朗克創建的理論，普朗克長度約為(wei) 1.6*10^-33厘米。如果普朗克時間的宇宙是一個(ge) 普朗克長度直徑的球，根據球體(ti) 積公式V=（4/3）*π*R^3（V：表示球體(ti) 的體(ti) 積，R：表示球體(ti) 的半徑），我們(men) 可以計算出這時宇宙的體(ti) 積約為(wei) 2.145^-99立方厘米。

而標準宇宙模型告訴我們(men) ，普朗克時間宇宙的密度為(wei) 每立方厘米約10^91公斤。這個(ge) 密度比質子密度還要高出78個(ge) 數量級，看起來是無法想象的驚人密度。但問題是這時宇宙是極小的，而且小得驚人，隻有1立方厘米的2.145^99分之一，也就是2145億(yi) 億(yi) 億(yi) 億(yi) 億(yi) 億(yi) 億(yi) 億(yi) 億(yi) 億(yi) 億(yi) 億(yi) 分之一。

如果按照每立方厘米為(wei) 10^91公斤計算，這麽(me) 小的宇宙隻有約2.145*10^-8公斤，也就是0.00000002145公斤，也就是21.45微克，根據愛因斯坦質能轉換公式E=MC^2計算，等效能量為(wei) 1930500000J，1焦耳約等於(yu) 6.25*10^18eV，這樣宇宙在普朗克時間的能量就約為(wei) 1.2*10^28eV。

這個(ge) 能量有多大呢？如果按照炸藥來計算，就隻相當461公斤TNT炸藥的爆炸威力。我很驚異，因為(wei) 我過去從(cong) 來沒有計算過宇宙大爆炸時到底有多大能量，簡單直覺的認為(wei) 密度達到10^91公斤/厘米立方是一個(ge) 無法想象的密度，因此爆炸能量極大。

但我沒有細思這是宇宙到達1立方厘米時的密度，而大爆炸普朗克時間尺度隻有1.145*10^-99立方厘米，如果這時候的密度是每立方厘米為(wei) 10^91公斤的話，那這麽(me) 小的宇宙質量就隻有21.45微克。

由此引申出來的質量來源問題/這是怎麽(me) 回事呢？按照大爆炸時間簡史在普朗克時間隻有這樣一個(ge) 質量啊，如果按照標準模型理論推導的結果就是這樣，是我計算錯了嗎，還是這個(ge) 理論本身推導有問題？

因為(wei) 現在的宇宙質量是一個(ge) 十分巨大的數值，太陽係質量就有約2*10^30公斤，銀河係質量約為(wei) 太陽的2000億(yi) 倍，也就是約4*10^41公斤；有人認為(wei) 可觀測宇宙就達到了10^53公斤。這還隻是可見物質，包括恒星、星係、星雲(yun) 塵埃等的質量。

研究認為(wei) 宇宙可見物質質量隻占宇宙總質能的4.9%，其餘(yu) 26.8%為(wei) 不可見的暗物質，68.3%為(wei) 不可見的暗能量。如果把暗物質和暗能量都加起來，可觀測宇宙總質能可達2*10^54公斤。

為(wei) 什麽(me) 宇宙爆炸初始時的質量和現在的質量有這麽(me) 大的懸殊，這些多出來的質量是怎麽(me) 來的呢？隻能有兩(liang) 個(ge) 解釋：一是宇宙大爆炸理論模型計算的數據有誤；二是宇宙大爆炸隨著膨脹，質量會(hui) 自動產(chan) 生。

但這似乎與(yu) 質量守恒和質能守恒定律都是相悖的，是宇宙的錯，還是宇宙模型的錯，還是本人推理的錯？量子力學理論認為(wei) ，宇宙誕生前，虛無的真空中充滿著量子能量，在隨機的量子漲落中不斷產(chan) 生出虛粒子對，這些正反粒子對隨時產(chan) 生又隨時湮滅。

總體(ti) 上宇宙是對稱守恒的，但如果所有事物永遠是完美的對稱和守恒，就不會(hui) 有我們(men) 世界的誕生。楊振寧和李政道發現的宇稱不守恒定律，讓科學界揭開了宇宙誕生之謎。正是守恒中出現對稱性破缺，讓湮滅的虛粒子對出現了某個(ge) 不湮滅現象，由此宇宙奇點出現了。

大爆炸宇宙論認為(wei) ，宇宙就是從(cong) 虛無中創生，無中生有，質量就當然也是無中生有了。

粒子物理學家們(men) 建立了一個(ge) 粒子理論模型，為(wei) 我們(men) 理解宇宙中的基本粒子提供了一個(ge) 框架，這個(ge) 框架就是所謂標準模型，其中的主要成分之一就是希格斯場，這種無處不在的量子場中有一個(ge) 基本粒子，就是所謂希格斯玻色子，又稱上帝粒子。

正是這種粒子賦予了其他粒子質量，就像神話中的上帝創造萬(wan) 物一樣地創造了這個(ge) 世界。粒子理論模型已經不是猜想，所有預言的粒子基本都已經在實驗中得到，上帝粒子也於(yu) 2012年在世界上最大的強子對撞機中被找到。

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