我们现在无法估量宇宙真正的质量,按照一些人认为的可观测宇宙质量约为10^53kg,那么其史瓦西半径则约为157亿光年。这就是说当宇宙收缩到约157亿光年半径时,整个宇宙就会坍缩成一个奇点。
而我们可观测宇宙现在的半径为465亿光年。当然,按照大爆炸宇宙理论,宇宙还有不可观测宇宙,也就是理论上人类永远无法观测到的那部分宇宙,这些宇宙范围有多大,质量有多少,至少我们迄今无法知道。
根据这个理论,在宇宙大爆炸开始那一刻,宇宙不可能是一个巨大的球,这就是宇宙为什么是从一个奇点爆炸出来的推论。
有人又有疑问了,根据前面说的宇宙膨胀各向同性,都是离我们远去,看起来我们就是宇宙中心,最早的时候宇宙中所有的物质都是集中在我们站的地方吗?难道我们是宇宙的中心?
科学的回答是:宇宙没有中心。这怎么理解呢?我们可以用一个正在膨胀的气球来想象。在这个气球表面有很多斑点,每一个斑点都是星系,这样随着气球的不断膨胀,我们可以看到不管把自己定位在哪一个点上,周围的星系都会离我们远去,而且越远的离开得越快。
这就是说,宇宙是没有中心的,如果有观测者,无论站在什么地方,看起来不自己都是中心,所有的星系都在远离我们。而追溯到宇宙大爆炸那一刻,所有的宇宙能量只能集中在一点,包括我们和所有的地方。
当然宇宙的模型并不是像一个气球这么简单,很复杂,对宇宙时空有多种说法,有平坦说、马鞍形、曲面型等等,这里就不讨论了。
宇宙大爆炸之前是什么样子呢?这个问题现代科学还无法解答,因为奇点本身就不是我们世界的物质,是一个超时空的玩意,而人类现代所有的理论,都只能解释奇点之后的世界,在奇点处就失效了。
量子力学的发展,让人们从物质的更深层次开始了解世界,也试着了解宇宙更深层的理论。量子理论认为,在宇宙诞生前的虚无中,蕴含着无法估量的真空零点能,这些能量会以量子涨落的方式随机出现。
何谓量子涨落?就是能量的涨落,无法预测的随机出现。这些随机出现的虚粒子对基本遵循正反能量守恒原则,瞬间同时出现,又瞬间随机湮灭,整体上处于能量守恒和平衡状态。
但后来的研究发现,这种平衡并不是绝对的,会出现意外的对称性破缺,也就是极个别虚粒子会没有湮灭而留存下来,这样就打破了平衡,出现了宇宙。这就是宇宙的起源,宇宙就是从这些偶尔出现留存的粒子中爆发的。
这种理论也预示着除了我们宇宙,在我们宇宙之外还可能存在其他很多宇宙,甚至无数个宇宙。
杨振宁和李政道获得诺贝尔奖的“宇称不守恒定律”,说的就是这个道理。他们的“道理”得到了科学实验的验证,成为现代量子力学的一个基础理论。霍金的黑洞蒸发理论也运用了这个“道理”。
但宇宙是不是真的这样诞生的呢?尚无法定论。但这丝毫不影响大爆炸宇宙论早就成为了科学界公认的标准宇宙模型理论。