宇宙大爆炸之前发生了什么？

宇宙的起源。

很难想象在大爆炸之前会发生什么。这是因为时间本身就是在那一刻创造的。那么在这个“创造时刻”之前发生了什么？这个神秘而有争议的问题值得思考吗？

一个有争议的问题？

由于这个问题的性质，它往往在物理学家中引起争议。许多人声称这个问题本身毫无意义并拒绝思考。而且在某种程度上，这没有意义。如果在大爆炸之前时间不存在，那么在它之前怎么可能发生任何事情？我们对“之前和之后”的概念（正如我们所知）依赖于我们对时间和“因果”概念的理解。

一个类似的问题是“北极以北是什么？” 由于我们对“北”的理解和定义，这个问题没有有意义的答案。

这将问题置于严格的理论领域。我们将探索一些关于大爆炸之前发生的事情的不同假设，这些假设是由一些世界领先的理论物理学家提出的。

— 大爆炸

我们的宇宙是在被称为大爆炸的那一刻创造的。与想象真正的巨大爆炸的图像和倾向相反，大爆炸实际上是指时空本身的快速膨胀。

把我们的宇宙（以及我们所知的现实）想象成一个被压缩到一个极小点的泄气气球。如果你是一只住在泄气气球外面的蚂蚁，有人用力往里面吹气，那么这个空间（气球的外表面）就会迅速膨胀。第一个最初的艰难呼吸就是所谓的大爆炸。在这个短暂的暴胀时期，时空（以及其中的物质）膨胀得比光速还快。它最终变慢并冷却。这种冷却使得复杂的物质得以形成，如恒星和行星。宇宙仍在经历类似的膨胀，但比最初的大爆炸要慢得多。

大爆炸时间线

— 大爆炸之前发生了什么？

许多物理学家和理论物理学家对我们当前的大爆炸模型的某些方面不满意。最明显的问题之一是绝对的开始——实际时刻本身。

当您倒退时间越来越接近大爆炸的开始时，由于必须调用无穷大（尺寸无限小，密度无限大），数学会崩溃。通过使用无穷大，我们实际上是在说现实本身没有规则或意义。物理学和自然法则完全崩溃了。为了理解这个矛盾的奇点并恢复现实本身，一些理论物理学家提出了关于大爆炸之前可能发生的事情的假设。

大反弹 – Priyam Singh 教授

Priyam Singh 运用一些巧妙的数学方法说，宇宙可能会经历一个无限循环的大爆炸。宇宙向外膨胀，变慢，然后由于一种未知的力量，它开始收缩。这种收缩的速度缓慢增加，最终导致宇宙中的一切聚集成一个称为奇点的点。这个奇点爆炸成另一个大爆炸。这个重复的过程就是所谓的“大反弹”。然而，他的假设有其自身的一系列问题，比如是什么导致第一次大爆炸设定了周期运动？它仍然是鸡和蛋的场景。辛格希望有一天科学能够回答这个问题。

生于黑洞——李·斯莫林教授

斯莫林教授从达尔文的自然选择中吸取了教训，建议宇宙要繁荣昌盛，它还必须繁殖。一个宇宙可以通过它的黑洞产生其他宇宙来做到这一点。

他的假设表明，当物质被黑洞吞噬并被压缩到无限密度的无限小空间中时，每个黑洞内部都会在其奇点处发生相反的反弹（膨胀）。这种膨胀或“反弹”创造了一个全新的宇宙，看起来很像我们自己的大爆炸。只是，这个新宇宙对于黑洞之外的任何人都是不可见的。

他的理论的一个问题是，由于我们永远无法观察到这些正在创造的新宇宙，因此他的假设几乎不可能得到证实。

这是一个全新的世界——Neil Turok 教授

Turok 教授认为，我们的宇宙存在于一个 3 维膜上，该膜存在于更高的第 4 维。这个更高的维度包含其他 3 维膜，这些膜也可能包含其他宇宙。

在他的模型中，膜可以与另一个发生碰撞。这样的碰撞会导致物质和能量的大量释放——一次大爆炸。他的理论有一个额外的好处，即可以使用数学完全计算，并且不会调用无穷大。它是描述弦理论下宇宙如何开始的理想候选者。这种碰撞经常发生（每隔几万亿年），为死亡或垂死的宇宙带来新的生命。

我们的宇宙在一个泡沫中——Michio Kaku 教授

另一个类似于膜宇宙假设的想法，也是弦理论友好的，是气泡宇宙。这个假设表明，我们的宇宙漂浮在更高的第四维或 3 维气泡内的“超空间”中。在这个多元宇宙理论中，还有其他气泡可能包含许多不同的宇宙。当一个小气泡从一个更大的或“父”气泡中萌芽时，就会产生新的宇宙。

当这种萌芽发生时，新气泡内部会发生大爆炸，并且随着时空的膨胀而增长。这个过程可以无限地发生，这意味着在这个 4 维“多元宇宙”中可能有无数个宇宙。

虽然想知道大爆炸之前发生的事情是一个有趣的思想实验并激发了想象力，但就我们目前的技术能力，依然无法验证。