既然物质不能凭空出现，那宇宙是怎样诞生的？答案颠覆认知

壹线生活 的报道

 

人类能够在短短数几千年的时间里，从落后的农耕时代迈入到先进的工业时代，科学绝对是其中最重要的推动力。

不过，科学虽然拥有巨大的力量，但它离“万能”还隔着无数条难以逾越的天堑，因为在人类探索世界的过程中，还有许多问题根本无法用科学来解释，而这些无法解释的问题被统称为“终极问题”。

在为数不多的终极问题中，宇宙的起源问题绝对是其中最吸睛的问题之一。为了对这个问题进行解释，各种各样的假说理论被陆续提出，而真正被主流承认的其实还是大爆炸理论。

 

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它能被承认和接受，靠得并不是符合人类逻辑的缜密推理，也不是毫无漏洞的理论模型，而是大量确凿的观测证据，比如光线红移等等。

根据大爆炸理论，我们现在目光所能触及的和不能触及的一切，全部来自于138亿年前那场颠覆人类认知的爆炸。

 

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而在知道这个事实之后，许多人心中出现了一个疑问：物质不能凭空出现，那么最初的宇宙是如何诞生的呢？

可能和很多人想的不一样，物质其实是可以凭空出现的。在早前的物理学中，质量和能量是分别守恒的，它们各管各的互不影响和侵犯。

但在后来的实验研究中科学家们发现，质量守恒和能量守恒都是错误的，或者说不严谨的，因为能量和质量在某些条件下是可以互相转化的，转换的比例由E=MC^2决定，但质量和能量的总和却总是守恒的，这就是质能守恒定理。

如果觉得这段话还有些晦涩难懂，那么我们可以换句话来说，在后来的研究观察中科学家们发现，质量和能量各自并不是守恒的，但它们的总量却是守恒的。

 

 

不仅仅是发现质量和能量各自并不守恒，科学家们甚至还发现整个世界是量子的、是充斥着不确定的概率的。

在新的理论体系下，微观粒子每时每刻都会从虚空中“冒”出来，就好像它们从某处“借”到了能够支撑它们现身的能量一样。

但借来的总是要还得，所以这种粒子的存在时间非常短暂，在瞬间之后它们就会归还能量、重回虚无，所以科学家们将这种粒子称为“虚粒子”。

根据波粒二象性理论，每个微观粒子都会有一个波的形态，而波有长度，所以如果我们将两块金属板挨得极为接近，那么两块板子之间极小的距离就会限制虚粒子的出现，从而使得两块板之间空间出现的虚粒子小于其能够自由活动的空间。

大家都知道，粒子和物质表面碰撞产生了一种宏观力——压力，如果两块金属板之间的虚粒子密度很低，那么内侧的压力就会小于金属板外侧虚粒子和金属板碰撞的压力，哪怕这两块金属板被置于真空中，依旧还会产生相同的“气压差”，宏观表现为静压力。

由于这个力是由物理学家亨德里克·卡西米尔（Hendrik Casimir）在1948年提出的，并于1996年被实验证实的，所以它被命名为“卡西米尔力（Casimir Force）”，而金属板实验中出现的奇妙现象则被称为“卡西米尔效应（Casimir effect）”。

显然，物质是能够凭空出现、凭空消失的，只不过它们依旧会受到“质能守衡”的约束而已。

例如在卡西米尔效应中出现的虚粒子，它们的出现就是依赖于借来的能量和质量，但借来的能量和质量几乎在瞬间就会被它们挥霍一空，所以虚粒子消失了。

 

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上世纪70年代，物理学家爱德华·特莱恩（Edward Tryon）从物理学家彼得·伯格曼（Peter Bergmann）那里得知，引力势能从性质上看和“负能量”是相同的，并且在宇宙尺度中还和物质总质量对应的能量匹配，由此他提出一个大胆的猜想：宇宙是凭空出现的。

说得更详细点：宇宙是由真空的量子涨落产生的虚粒子构成，和正常虚粒子不同的是，这些虚粒子借来的能量并没有立即就归还回去，而是被以“引力势能”的方式记在了账本上。

 

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靠着这么一大笔“外债”，地球、太阳系、银河系、超星系团等等一系列宏大、瑰丽的天体和天体结构出现了。

总的来说，宇宙究竟是如何出现的，科学界目前还没有真正的定论，一切都是建立在现有的观测和猜想之上，或许未来会有更加准确的答案出现，但就目前来看，物理学理论是支持从无到有生成整个宇宙的，所以你说宇宙是凭空出现的并无不妥。