宇宙的广袤无垠,对人类来说,永远是谜一般的存在。面对它的无尽浩瀚,我们显得无比微小。
但假如有人告诉你,人类理论上有能力创造一个崭新的宇宙,你是否愿意相信呢?
你可能对此嗤之以鼻,不过,先别急着怀疑。一旦我们能达到普朗克温度,创造新宇宙的理论大门就将敞开。
何谓“普朗克温度”?它指的是宇宙在大爆炸发生之初,一个普朗克时间所达到的温度,高达1.4亿亿亿亿度,是超乎想象的炽热。
为何说实现普朗克温度就等于创造了新宇宙?让我们深入探讨温度的奥秘。
对许多人而言,温度似乎是一个简单的概念,不就是衡量物体冷热的尺度么?我们日常关注天气预报中的温度,又有何新鲜呢?
实际上,物体的冷热程度相当模糊,因为冷和热都是相对而言。用冷和热很难精确描述温度的高低。
在物理学中,我们通过微观粒子的热运动来定义温度。热运动越剧烈,温度越高,反之则越低。但单个微观粒子的热运动充满不确定性,所以无法用来表示物体的温度。大量微观粒子的运动遵循统计学规律,因此我们通常用大量微观粒子的平均动能来定义物体的温度。
我们日常生活中能感受到的温度范围有限,从零下几十度到几百度,几千度乃至更高的温度我们很难亲身体验。
但科学家早已通过科学研究,揭示了更高的温度,例如太阳表面的温度大约6000度,其核心温度更是高达1500万度。
然而,1500万度的温度在宇宙中并非登峰造极。太阳只是众多黄矮星中的一颗,宇宙还存在着更多、更亮、颜色更蓝的恒星,它们的核心温度可以轻易达到上亿度甚至数十亿度。
如此高温的核心,会将核聚变进行至铁元素,然后在超新星爆发中结束其生命,坍缩为中子星甚至黑洞。
我们无法想象数十亿度的高温究竟意味着什么,但与我们前面所提的1.4亿亿亿亿度的超高温相比,数十亿度简直不值一提。
1.4亿亿亿亿度的高温,正是我们所称的普朗克温度,是宇宙大爆炸瞬间所达到的温度。
普朗克时间极其短暂,约有10的负43次方秒,被认为是最小时间单位,更短的时间单位是没有意义的。
现代科学主流理论认为,我们的宇宙起源于138亿年前的大爆炸,一个体积、密度、温度都无限大的奇点经历了一次急剧膨胀,逐步演化成我们今天的宇宙。
奇点远远超出了人类的科学理解范畴,所有已知的自然法则在它面前都失效了。简而言之,奇点对我们而言没有实际意义,不仅仅是因为我们无法理解,还因为奇点出现在一个普朗克时间之前的宇宙大爆炸瞬间。
我们所谈的有意义的事件,都是发生在大爆炸之后的一个普朗克时间。在此之前,对我们来说,是没有任何意义的。当然,在大爆炸开始的一普朗克时间之内肯定也发生了某些事情,只是这些“事件”(为了方便,暂且这样称呼)对我们而言没有意义。
科学家推测,在宇宙诞生一分钟后,温度迅速降至2万亿度,在这一温度下,质子分解为夸克、胶子等基本粒子。再过一秒,温度高达2千万亿度,所有粒子以光速飞散,碰撞产生已知和未知的粒子、反物质粒子,甚至暗物质粒子,如磁单极子。
如果温度继续升高,对我们来说意义不大,因为这将引发许多违反我们常识的现象。
那么在1.4亿亿亿亿度的高温下,宇宙会是什么状态呢?
科学家们基于量子场论和弦理论,推测在这样的高温下,宇宙可能并非处于四维状态,而是一个十维的宇宙,拥有十个维度。
在这种状态下,四大基本作用力——强力、弱力、电磁力和引力融为一体,成为一种“超力”。随着温度逐渐降低,“超力”分解为四大基本作用力,而其余六个维度则隐匿不见,最后只剩下我们所处的四维时空。
奇点被认为是“超时空”的存在,自然不在四维时空之列,我们自然无法理解其存在形式。
换句话说,如果我们能创造出1.4亿亿亿亿度的高温,就相当于拥有了“超能力”,能创造出无法想象的“超力”,利用这种超自然力量创造出四大基本作用力,乃至一个全新的宇宙,似乎也不是不可能。
然而,要实现1.4亿亿亿亿度的高温,在理论上或许可行,现实中却是不可能的。大自然的终极力量,岂是我们人类所能触碰的极限?
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