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誰在背後安排了宇宙的一切?楊振寧:有造物者,宇宙不是偶然的
2021/09/24
2021/09/24
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城團隊

 

宇宙是怎麼誕生的?這背後會不會有設計者?宇宙為什麼能以如此精妙的模式進行運轉?生命又為什麼會誕生?諸如此類問題,無不讓歷代科學家感到困惑。中國著名物理學家楊振寧甚至認為,這背後有造物者,這是為什麼呢?

現代宇宙學認為,宇宙在時間和空間上都有一個起源,宇宙時空皆是從138億年前的奇點創生而來,這個理論被稱為宇宙大爆炸。目前,這個理論已經得到了多個獨立證據的證實。

第一個是星系退行。現在宇宙中的星系大都在互相遠離彼此,而且遠離速度隨著分隔距離的增加而加快,這證明了空間在膨脹。如果回溯時間到最初的時刻,空間將會坍縮回奇點。

第二個是宇宙微波背景輻射。宇宙最初時刻很小,聚集了大量的物質和能量,那時的宇宙非常熱。即便上百億年的時間過去了,當年的熱量還不會完全消散掉,我們仍然可以在現在的宇宙中檢測到宇宙大爆炸的余溫。事實證明,現在的宇宙中充滿著均勻的微波背景輻射,它們的溫度只高出絕對零度2.7度左右。

第三個是星系演化。哈勃太空望遠鏡通過觀測極其遙遠的宇宙,捕捉到了著名的哈勃深場、超深場、極深場。由于光從遙遠的宇宙中傳播到地球上需要很長的時間,所以哈勃捕捉到了早期宇宙中的景象。

從中可以看到,很多早期星系都是發育不完全的,形態比較原始,這與現在的星系有著較大差異。因此,星系在不斷演化,從原始走向成熟,這也有力證實了宇宙大爆炸。此外,宇宙中的元素豐度也完全符合宇宙大爆炸的預言。

雖然我們現在對宇宙的起源已經有了一個初步的瞭解,但對于宇宙為什麼會以這樣的方式存在,仍然是巨大的未解之謎。宇宙的運轉依賴于一系列物理學常數,這些常數的大小似乎是經過精細調整,不然我們的宇宙根本不會存在,更不用說生命。

精細結構常數無疑是最為特殊的一個,這是一個無量綱量,也就是無單位的純數位。通過結合基本電荷e、真空介電常數ε0,、普朗克常數h、真空光速c,可以得到精細結構常數α的運算式:

這個常數的大小接近于1/137,無法從第一性原理出發推導出來,只能通過實驗進行測量。精細結構常數把電磁作用、量子力學、相對論三大物理學領域聯繫在一起,它被認為隱藏著根本性的宇宙之謎,著名物理學家費曼把它稱之為「魔數」。

目前,物理學家已經在極高的精度上測出了精細結構常數,它的不確定度僅為十億分之0.23。精細結構常數在宇宙一開始就被設定好了,它剛好就是現在這個數值,不大不小,不然就不會有現在的宇宙。

如果精細結構常數不是這個數值,宇宙大爆炸一瞬間之後,就會因為巨大的引力而坍縮回奇點,不會有後來的空間膨脹。或者宇宙大爆炸後,空間膨脹速率太快,物質和能量被分散到遙遠的空間中,這樣的宇宙也就不會形成任何天體。

就算宇宙正常誕生後,精細結構常數才確定下來,但只要精細結構常數太大或太小,宇宙也就不會是現在這個樣子,地球生命更是不可能出現。如果它略微偏小,碳及更重的元素都無法通過恒星的核聚變和超新星爆發合成出來。如果它略微偏大,恒星的核聚變壓根無法進行。

精細結構常數似乎被「誰」調整過了一樣,剛好就是這樣完美的數值。愛因斯坦、楊振寧等偉大物理學家都認為也許是「上帝」,當然,這裡的「上帝」並不是人格化的神,而是一種自然之神,也就是物理學定律。楊振寧認為,宇宙結構並不是偶然的,這背後會有一個「造物者」。

或者從平行宇宙的角度來看,我們也許身處在一個最為幸運的宇宙中,這裡有恒星,有星系,還有條件演化出生命和文明。而其他平行宇宙的精細結構常數沒有那麼好,導致那些宇宙沒有任何生機。

 

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