時鍾滴滴答答，太陽東(dong) 升西落，我們(men) 可以真真切切地感受到時間的流逝。廣闊的草原，蔚藍的天空，深邃的宇宙，我們(men) 可以真真切切地感受到空間的存在。如果現在有人說，在宇宙誕生之前不存在時間與(yu) 空間，你會(hui) 相信嗎？如果宇宙誕生之前不存在時間與(yu) 空間，那麽(me) 這一切又從(cong) 哪裏來？最為(wei) 關(guan) 鍵的是，宇宙誕生之前的狀態是什麽(me) ？誰來盛放這海量的物質？

如果說之前是模糊宇宙學，那麽(me) 現在就一定是精確宇宙學了，不僅(jin) 需要理論，也更需要實際觀測的支持。現代的宇宙學框架，主要由兩(liang) 個(ge) 學說來搭建，一個(ge) 是大爆炸宇宙論，另一個(ge) 是暴脹宇宙學說。

大爆炸宇宙論

說起大爆炸理論，肯定有人會(hui) 說，這麽(me) 久的事情，誰能知道的，都是瞎猜。那麽(me) 到底是不是猜出來的呢？讓我們(men) 了解一下大爆炸宇宙論的前世今生。在20世紀上半葉，量子理論與(yu) 廣義(yi) 相對論問世，這兩(liang) 個(ge) 理論是現代物理學的基石，其中廣義(yi) 相對論更是研究宇宙學的基石，這個(ge) 廣義(yi) 相對論構建了一個(ge) 全新的宇宙，愛因斯坦認為(wei) 的宇宙應該是一個(ge) 不變的宇宙穩定的宇宙，因此他絞盡腦汁不惜添加常數，讓計算出的宇宙變得穩定，可是得到的結果並不是這樣，英國的天文物理學家愛丁頓曾說，這樣的宇宙處在無限收縮與(yu) 無限膨脹間的懸崖之上，也就是說稍有不慎，宇宙膨脹收縮就偏向一方了。

天文學家斯裏弗首先觀測到譜線紅移現象，美國天文學家哈勃與(yu) 他的助手在斯裏弗的觀測基礎之上，又進行了大量的觀測與(yu) 計算，他們(men) 發現譜線紅移並不是特別的現象，而是一個(ge) 普遍存在的現象，他們(men) 發現的星係均具有譜線紅移，由此哈勃得出了一個(ge) 結論，遙遠的星係都在遠離我們(men) ，而且距離越遠的星係遠離的速度越快。這個(ge) 結論表明宇宙正在膨脹，愛因斯坦錯了。

由此一個(ge) 很自然的推論，就展現在我們(men) 麵前，那就是既然宇宙正在膨脹過程中，如果將時間回溯到很久很久以前，那麽(me) 宇宙的體(ti) 積肯定非常小。20世紀40年代，伽莫夫等人提出了熱大爆炸宇宙學說，這就是大爆炸宇宙理論的雛形。我們(men) 的宇宙是在138億(yi) 年以前，由一個(ge) 奇點爆炸而來。

暴脹宇宙學說

雖然大爆炸宇宙論的誕生解決(jue) 了很多問題，但是仍然有許多新的問題解決(jue) 不了，比如平直性疑難問題、宇宙大尺度結構來源問題、超重粒子超出疑難問題等等，這些問題，大爆炸理論無法給出合理解釋。於(yu) 是，上世紀80年代，暴脹理論問世，來解決(jue) 這些疑難雜症。暴脹是宇宙在極早期經曆的一個(ge) 極為(wei) 恐怖的擴張過程，在宇宙剛剛誕生的10＾-30秒之內(nei) ，宇宙急劇膨脹了10＾26倍，體(ti) 積膨脹了10＾78倍，這些數據不是猜的，而是根據量子理論推導出來的，可以說，量子理論的誕生為(wei) 解釋極早期的宇宙狀態提供了很大幫助。

奇點

在暴脹理論還沒有出現之前，霍金與(yu) 彭羅斯兩(liang) 位物理學家根據大爆炸宇宙論推出來“奇點”這個(ge) 詭異的東(dong) 西，也就是說，如果我們(men) 將時間回溯，回溯到宇宙剛誕生的時刻，那將是一個(ge) 無法被形容的點，也就是奇點。推論表明，處在奇點的那個(ge) 狀態，諸如密度、溫度壓力這些物理量都處在無限高的狀態，這種狀態是物理學所無法理解的，故稱之為(wei) 奇點，奇點的無法解釋也是大爆炸宇宙論的遺憾。

當暴脹理論出現之後，暴脹解釋宇宙是經曆什麽(me) 而誕生的，該理論認為(wei) ，在宇宙誕生之前，隨處都有真真空衰變為(wei) 普通的真空，可以形象地比喻成沸騰的海洋，量子漲落隨機產(chan) 生，猶如一個(ge) 個(ge) “氣泡”，每一個(ge) “氣泡”製造了大爆炸，我們(men) 的宇宙大爆炸隻是其一，能量轉變為(wei) 物質，這可以避免奇點的出現，但是也受到了很多物理學家的質疑，認為(wei) 該理論缺乏檢驗與(yu) 經驗。

如何避免去解釋奇點，由此又出現了許多模型，比如“反彈宇宙模型”、“循環宇宙模型”等等，但是這些都還隻是猜測，一個(ge) 成熟的理論必須要有實際的觀測數據支撐它。

以現有的理論，還無法真正做到揭示宇宙之前的故事，現有的科學都建立在宇宙誕生之後的故事之上。時間與(yu) 空間都是我們(men) 熟知的時間與(yu) 空間，至於(yu) 宇宙之前是怎樣的環境，是高溫高密度高壓的奇點，還是具有異常高能量的真空態且具有負壓力，這個(ge) 就不得而知了，總之我們(men) 所熟知的時間與(yu) 空間，在我們(men) 的宇宙誕生之前是不存在的。



關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站