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宇宙的物質從何而來

知識 更新时间:2024-12-29 15:45:42

  宇宙大爆炸理論認為,宇宙中所有的物質都來自于宇宙大爆炸時量子真空能量的實體化。在宇宙誕生之前,沒有物質,沒有空間,時間也沒有意義,有的隻是彌散的量子真空的零點場,真空零點場具有零點能;所謂零點能不是沒有能量,隻是處于能量的最低狀态。當量子真空演化為闵可夫斯基真空時,真空零點能分裂為正負能量,其中負能量回歸真空零點場,使真空零點場的能量更低。正能量産生物質粒子,并在能量極速擴散的過程中,通過自組織化和結構化過程,形成物質宇宙以及我們自己。在正能量産生物質時,是按照愛因斯坦的方程産生的,當能量密度達到能夠産生物質的程度時,物質就會在其中産生出來。

  所以物質是高度凝聚的能量,根據美國著名物理學家約翰·惠勒的計算,真空零點能的能量密度遠大于目前已經發現的最大能量,即原子核的能量密度;因此,一個點的能量就足以形成整個宇宙了,這個點就是大爆炸宇宙理論中的宇宙奇點。大爆炸形成的物質隻有氫、氘、氦和微量的锂,沒有其他物質元素。宇宙膨脹過程中,物質分布的微小的不均勻性,使引力能夠起作用;物質在引力作用下收縮,就會凝聚形成星球和星系等結構。比氫和氦重的元素,直至26号元素鐵,都是通過恒星中的核聚變反應形成的;比鐵重的元素,直到92号元素鈾,是在大質量恒星演化到後期,發生超新星爆發時形成的;比鈾更重的元素,就是超鈾元素,都是人造元素,在宇宙中是不能自發形成的。

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