物质不灭,能量守恒,宇宙却在膨胀,那么是什么东西在增长?
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物质不灭,能量守恒,宇宙却在膨胀,那么是什么东西在增
长?
首先,我们说的物质不灭的定律是在平坦时空上得到的一个经典物理规律,它不是真的对的。
有两个情况下它是不正确的:
1.真空激发
在量子场论中,物质可以无中生有,这叫做真空激发。
所以,宇宙大爆炸一开始的时候,世界上根本就没有电子,后来才有了电子,有了物质,这些都是从真空中激发出来的,你可以把它想象成最后还是要湮灭在一个真空态里,这一切只是一个漫长的散射过程。
2.黑洞吸收
物质不灭显然是错误的,当有黑洞存在的时候,你把一头猪赶进黑洞,猪消失了,不但物质消失了,甚至可能连信息也消失了。
我们已经找不到猪的任何信息。
因此,物质不灭只不过是一个简单的说法,不是在任何场合都可以用的。
至少在宇宙层面,这个说法有问题。
那么,既然如此,我再来回答你提的另外一个问题:宇宙为什么膨胀?
宇宙膨胀的原因在于,宇宙中存在一种暗能量,这种暗能量到底是什么?现在还不清楚,不是我们人类谦虚,是我们真不知道。
但暗能量驱动了宇宙的膨胀。
暗能量能在宇宙空间产生一种排斥力,这是它与引力不同的地方。
当然,目前也有一些宇宙学模型认为暗能量根本不存在,不过,这些模型被科学界认为是非主流的。
如果暗能量是爱因斯坦说的宇宙学常数,那么这个时候的暗能量非常简单,它的特点就是,能量密度保持不变,空间越大,体积越大,能量密度乘上体积就是总能量,总能量就越大。
你要问我这些总能量从哪里冒出来的?我的回答是:在宇宙层面,能量都没有很好的定义,因为我们一般物理学定义的能量,都是依靠一个局部的观察者的,在宇宙中,没有良好定义的局部的观察者。