因果定律是大自然的基本规律,说白了就是,任何结果,一定有其原因存在,任何事情都不可能无缘无故发生。
因果律统治着我们的日常生活,我们的一举一动都受因果律的控制,只不过我们不会太在意罢了。警察在办理案件的时候,都要通过作案动机来寻找犯罪嫌疑人,这里的“犯罪动机”就是原因。
但是有一个大事件好像颠覆了因果律这个基本规律,这个大事件就是宇宙大爆炸,也是目前主流科学界认可的宇宙起源理论。宇宙大爆炸好像凭空就发生了,没有任何原因。
先来简单了解一下宇宙大爆炸的由来。
20世纪20年代,物理学家哈勃在观测遥远星系的运行规律时,偶然发现遥远星系发出的光具有明显的红移现象,这表明星系正在远离地球。进一步的计算表明,星系不但在远离地球,而且远离地球的速度越来越快,甚至能快过光速,而且距离地球越远的星系,远离地球的速度也就越快。
很显然,这表明我们的宇宙并不是静态的,而且在膨胀。随着时间的流逝,宇宙膨胀的速度越来越快。那么,如果我们把时间倒流,我们的宇宙就会不断向内收缩,最终一直收缩到一个无穷小的点,所谓的奇点,也就是宇宙大爆炸的时刻。
宇宙大爆炸理论刚被提出来时,更多的确实是假说,甚至带有戏谑和讽刺的成分。不过谁也没有想到的是,大爆炸理论在后来真的成为了宇宙起源的主流理论,并且有越来越多的证据加以支撑,除了哈勃发现的宇宙膨胀之外,还有后来的宇宙微波背景辐射,宇宙元素丰度等。
宇宙大爆炸理论强调,宇宙起源于一个无穷小的奇点,温度密度无限高,超出了人类的认知范畴,我们已知的大自然法则在奇点面前都失效了。
宇宙大爆炸理论在很多方面都能诠释宇宙起源问题,但该理论也有一个致命的缺陷,它没有回答宇宙大爆炸之前是什么状态。
在相当长的一段时间里,大爆炸理论直接拒绝回答这样的问题,认为这种问题是没有意义的。按照大爆炸理论的解释,时间和空间都是随着大爆炸产生的,这意味着在“大爆炸之前”是不存在时间的,既然没有时间,又哪来的“之前”呢?
这种“简单粗暴”的拒绝回答的方式,显然是不能让人信服的。
事实上,如今我们知道,按照我们已知的物理定律,只能解释宇宙大爆炸发生一个普朗克时间之后的宇宙演化过程,而一个普朗克时间之前的事情,对于我们来讲是没有意义的,因为普朗克时间是最短的时间单位,比普朗克时间更短的时间是没有意义的。
准确来讲,我们确实不知道宇宙大爆炸瞬间到底发生了什么,更不知道宇宙大爆炸之前的状态,因为这些问题都超出了人类已知的物理定律。
不过,无论从哪方面来讲,宇宙大爆炸理论更倾向于这种观点:只有结果,没有原因!
说白了,宇宙源于“无中生有”!
无中生有,听起来很不现实,更不符合我们的日常生活经验,毕竟在我们的固有印象里,任何物体的出现或者消失都必须是有原因的,更不要说如此浩瀚的宇宙了。
可观测宇宙直径就达到了930亿光年,拥有上千亿个星系,每个星系都拥有至少千亿颗恒星,还有无数行星和小型天体,这么多的物质,怎么可能是“无中生有”?怎么可能凭空出现呢?
问题的关键就在于我们对“无”的理解,到底什么是“无”?
人类一度认为真空的环境就是“无”,人类历史上也曾经多次试图制造出真空环境,渴望制造出绝对的真空。但是无论怎么努力,都无法做到。大自然好像非常厌恶真空的出现,总是想方设法阻止真空的发生。
后来科学家们明白了,绝对的真空是不存在的。所谓的“无”也可以分为两类。第一是绝对的“无”,不但没有任何物质,没有任何能量辐射,连时间和空间都不存在,总之就是绝对的真空。
另一种“无”是仅仅没有物质和能量,而时间和空间一直都是存在的,存在的是一种四维时空状态,可以通俗理解为某种“混沌”状态,或者“太初”状态。
在这种“混沌”状态下,根据量子力学不确定性,四维时空背景下总是会出现某种扰动,随机衍生出各种虚粒子对,虚粒子对有一定的概率最终成为实体粒子,这就是我们宇宙的起源和由来。
实际上,虚粒子对的衍生过程就是量子涨落过程,千万不要以我们的传统思维去衡量量子涨落,不然想破脑袋你也理解不了。因为量子力学本来就是违背我们日常生活经验的理论,完全不按套路出牌。
量子涨落的过程其实就可以通俗理解为“无中生有”,在真空环境下(当然不是绝对的真空),虚粒子对会随机衍生出来,然后瞬间湮灭消失,把能量归还给真空。只要时间足够短,这种事情总是可以发生的,大自然完全不反对。
说白了,在足够短的时间里,任何事情都可能会发生,而且最终一定会发生。
还有一种理论是“量子场论”,认为我们的宇宙在诞生之前就存在着某种状态,你也可以理解为“混沌”状态,充满了各种场的状态,这些场都处于能量最低的基态,比如说电子场,中子场,希格斯场等,不同的场交织在一起。
而这些场就是宇宙起源的根本。根据量子力学不确定性,基态的场总是会受到扰动,从而成为激发态,形成各种基本粒子。比如说电子场受到激发就会形成电子。
总之,不管是哪种理论,都倾向于认为宇宙大爆炸之前就已经存在某种状态了,这种状态一直都存在着,宇宙中并不会存在绝对的“无”。
到这里,你肯定会问:宇宙诞生之前的那种“混沌”状态是怎么来的?
这个问题或许只有老天爷才知道了,甚至已经超出了科学研究的范畴。从科学角度来讲,任何问题一旦穷其所问,最终一定会走进死胡同。
不过科学并非人类认识世界的唯一方式,或许被我们认为固若金汤的“因果律”本来就不存在。
世界的存在为什么一定要需要原因?宇宙为何一定要有一个开头?
人类寻找原因,或许只是人类需要,人类需要让世界的出现给出一个原因,好让我们能够理解。说白了,人类渴望这个世界为人类负责!
但这个世界为什么要为人类负责呢?
热门跟贴