宇宙大爆炸之前存在什麼？

探索 10-19

宇宙大爆炸之前存在什麼？

中秋節期間，小編在無聊之餘就出去找了個空地，準備找找「舉杯邀明月，對影成三人」的感覺，結果看到浩瀚的星空就又陷入了沉思……

這個宇宙從哪裡來的？它的歸宿是哪裡？想了好多好多。

今天小編就聊聊宇宙從哪裡來的問題，宗教界、科學界關於宇宙的來源的理論有非常多，但是一種理論要讓人相信它是真理，就必須為自己尋找儘可能的證據，目前來說，證據比較充分、大家普遍認同的關於宇宙起源的理論是宇宙大爆炸理論。

宇宙大爆炸理論是什麼?

宇宙大爆炸之前存在什麼？

對於宇宙的演變，科學界在50多年前就已經達成共識：138億年前，我們所知的宇宙從一個被稱為大爆炸（英文：The Big Bang）的高溫高密度狀態中誕生。

有人問，大爆炸理論為什麼沒有人質疑？

質疑是肯定有的，與大爆炸理論競爭的理論有非常多，但是隨著觀測到的證據越來越多，大爆炸理論也就脫穎而出。

那麼有什麼觀測證據如此強力支持大爆炸理論呢?

簡而言之，有四項指標，宇宙膨脹、大規模結構和星系演化、宇宙微波背景及其溫度和光譜特性，以及宇宙中元素的相對丰度和進化，這四項觀測指標大爆炸理論都能很好的解釋，而其他宇宙理論就差強人意了，所以最終大爆炸理論戰勝其他理論得到科學界共識。

如果有人對宇宙大爆炸還有疑問，請參閱我這篇文章進一步了解：

（為什麼除了大爆炸理論沒有其他更好的選擇？）

宇宙大爆炸之前存在什麼？

基於宇宙大爆炸理論，我們可以反推回138億年前，那個時候宇宙還沒有爆炸，宇宙的所有事物都凝聚到一個原子大小的密度無限大的奇點內，在這個微粒中，所有的數學、物理、空間、時間法則都停止運作，一切的一切都似乎沒有任何意義。

無奈的是，強大的求知慾時時鞭撻著我們的心靈，我們似乎不由自主問出另一個更困難的問題：宇宙大爆炸之前到底存在什麼？

大爆炸前無意義觀點

對於這個問題，其實愛因斯坦和霍金都曾給出過相似的解釋，那就是討論這個問題沒有任何意義。

宇宙大爆炸之前存在什麼？

愛因斯坦說，大質量天體可以扭曲時空，也就是說一顆行星的巨大質量會扭曲時間，比如地球表面生活的人類，他們的時間運行速度就比軌道衛星慢一點點，當然這種差別非常微小，人們基本感受不到，當然，質量越大的天體對時間的扭曲作用也越大，想像大爆炸前的奇點，它擁有宇宙中所有的質量，那麼可以推測出在那裡時間趨於無限慢，等同於停止狀態。所以討論大爆炸之前的事情沒有任何意義。

宇宙大爆炸之前存在什麼？

霍金的說法也類似，但他堅持的觀點是無邊界宇宙模型，他認為宇宙是個四維球面，有限但無界，就像我們地球表面一樣，我們知道地球是有大小的，但是在地球上又沒有任何界限，同理「宇宙的邊界就是它沒有邊界！」，假設你到了宇宙空間和時間的起點——也就是大爆炸前的奇點，你問這個點以前是什麼，其實這和問地球上南極點以南、北極點以北是什麼一樣，都是沒有任何意義的，所以說，宇宙是沒有邊界，也沒有創生和毀滅，自洽自足，沒有任何第一推動力存在。

暴脹泡沫宇宙

你以為這兩位牛逼人物說了之後，大家就停止疑問了！NO，NO，NO，一切才剛剛開始，愛因斯坦去世幾十年後，量子物理學和一系列新理論出現，這引發了新一輪有關大爆炸前宇宙的的討論。

宇宙大爆炸之前存在什麼？

宇宙微波背景輻射（CMB）

天文學家阿諾·彭齊亞斯和鮑勃·威爾遜在1965年觀測到了宇宙微波背景輻射，簡稱CMB（小編怎麼感覺像在罵人呢？(O_O)?），雖然起初給大爆炸理論帶來了一些問題，但在1981年被暴脹理論解決，這個理論要求宇宙在大爆炸後的幾分鐘內要以極快的速度膨脹。該理論順便也解釋了CMB中溫度和密度的波動，但是規定了這些波動應該是均勻的。

BUT，麵包會有的，問題也會有的，近期的觀測發現宇宙並不是均勻的，一些區域的波動明顯比另一些區域多。

宇宙大爆炸之前存在什麼？

每一個暴脹泡沫產生一個宇宙

這也為暴脹泡沫宇宙理論提供了依據，該理論認為，暴脹不僅僅是一種擴張的方式，它也是一種創造宇宙的驅動力，它能發生一次，就能再次發生，是為永恆暴脹。我們的宇宙也許就是暴脹產生的一個氣泡，這個氣泡從一個奇點生長為我們整個宇宙。當然這個過程可以不斷繼續，最後產生多個，甚至無數個這樣的泡沫宇宙。

振蕩宇宙理論

宇宙大爆炸之前存在什麼？

振蕩宇宙理論周期會逐漸增加

20世紀30年代，有物理學家提出了「振蕩宇宙」理論，該理論認為宇宙自大爆炸起源，而後膨脹，然後在引力的作用下膨脹變慢，最後塌陷回去，然後在發生大爆炸，膨脹、逆轉、收縮和反彈，四個過程周而復始。

但是，這個理論最終淡出視野，主要原因是，按照熱力學第二定律熵增原則，該振蕩宇宙的周期會越來越長，照此反演倒退，宇宙的震蕩周期將會越來越短，其起點仍然是大爆炸起點。

火劫模型

在量子力學和相對論出現後，愛因斯坦晚年始終在忙著一件事——大統一理論，直到去世。大統一理論不僅是他的願望，也是所有物理學家的終極夢想，這個夢想最終導致弦理論登場，弦理論後來又分為很多版本，為了更加統一，最終出現了M理論，這個理論將各個弦理論版本都收入麾下，一路向大統一理論高歌猛進。

宇宙大爆炸之前存在什麼？

M理論統一了弦理論的五個版本

按照M理論觀點，空間不是三維的，是11維時空，只不過多餘的緯度蜷縮到了微觀世界。而在高緯度時空下，我們的宇宙空間完全可以被看作是一個三維的膜。

宇宙大爆炸之前存在什麼？

膜宇宙的碰撞與遠離

於是一個新的循環宇宙模型被提了出來：我們的膜宇宙跟另一個幾乎平行的膜宇宙在更高的時空緯度上發生周期性碰撞，這種碰撞反映在三維空間中就是一次大爆炸，它創生了真實可見的世界。在這之後，膜宇宙會在遠離對方的演化過程中，通過暗能量所驅動的加速膨脹過程將該碰撞產生的世界痕迹洗刷乾淨，留下極為平坦的膜，為下一次碰撞做準備。由於在這個模型中，宇宙創生是周期性的，如同鳳凰涅槃之後火劫重生，因此提出者將其命名為火劫模型。

反彈宇宙模型

宇宙大爆炸之前存在什麼？

網上找到的一個圖片，介紹了反彈宇宙模型產生的過程

過去幾年，越來越多的宇宙學家開始重新考慮另一個理論。他們說大爆炸其實可能是大反彈。有的宇宙學家認為宇宙就像肺，不斷地重複著膨脹收縮的過程，每次都收縮到一個特定的大小，另一些人則認為宇宙只反彈了一次，在反彈之前一直在收縮，而在反彈之後就永遠膨脹。在這兩種模型中，時間都是無始無終的。

黑洞白洞理論

宇宙大爆炸之前存在什麼？

還有一些模型圍繞著大爆炸前奇點本身的形成展開。如果你認為黑洞是宇宙垃圾壓縮器，它們是所有原始壓縮的主要候選者，所以我們膨脹的宇宙理論上可能是另一個宇宙中黑洞的白洞輸出。白洞是一種假想的物體，它以與黑洞相反的方式活動，釋放出大量的能量和物質，而不是將其吸進去，我們可以把它想像成一個宇宙排氣閥。一些科學家提出，我們的宇宙可能是在一個黑洞中誕生的，而我們自己的宇宙中的每一個黑洞也可能包含獨立的宇宙。

結語

科學家的腦洞非常大有木有？但是儘管腦洞大，卻不得不承認這些理論仍然還都是理論性的，雖然無法證偽卻也無法證實。

要理解這個問題，和大家分享一個我在網上看到的例子，想像一台超級電腦，當電源啟動後，電腦開始運轉，然後電腦中的一個虛擬智能生命（假設已經有了意識），它問操作系統，我們的電腦開機前是什麼樣的，操作系統為了回答這個問題就去翻看系統日誌，結果查來查去最終發現這個系統只記錄了系統開機後的一切，對於系統開機前什麼樣不論怎麼計算都無法得知。

也許，我們此時就處於這樣的困境中，宇宙開始前的世界已經超出宇宙的歷史，除非跳出我們的宇宙看，否則我們永遠無法得知真相。