科学家声称宇宙只有28g,他们是怎么计算的?

发布网友 发布时间：2022-04-23 09:20

我来回答

共2个回答

热心网友 时间：2023-10-09 08:45

宇宙真的只有28克吗？

人类对未知领域的好奇和随之而来的探索，为人类科学技术的发展和文明的进步提供了强大的内生动力。随着人类祖先开始真正意义上去思索星空，标志着人类对存在的最大“未知领域”－宇宙开启了逐步探索的序幕。特别是近100年来，包括各种大型天文望远镜的问世，使人们瞄向宇宙的视野起来越开阔，人们对宇宙的基本面貌和特征有了突破性的认知，继而在一些假设、猜想的基础之上，通过一系列的实践验证，形成了诸多关于宇宙本体的理论体系。

不过，对于宇宙整体质量的猜测，由于受空间认知的*，科学界一直以来涉猎的很少，毕竟我们连宇宙到底有多大都不知道，何谈估测它的质量呢？然而，有的科学家就独辟蹊径，提出了让我们“瞠目结舌”的猜想，比如宇宙只有28克、宇宙顶多有20磅。那么，这些猜想是符合科学理论呢，还是哗众取宠呢？

宇宙是怎么来的？

宇宙是怎么来的这个问题，是人类对宇宙的终极思考，长期以来一直困惑着所有的科学家们，毕竟这个问题是无法通过实践来检验的，因此从一开始对这一问题的解释，都是靠着一定的理论基础和猜想来实现的。在爱因斯坦提出相对论以前，所有的人们包括顶级科学家，都认为宇宙是无穷无尽且处于静态的，宇宙的各项物理特性，都遵循着“各向同性”的规律。

当爱因斯坦提出广义相对论后，通过确立的引力场方程，从根本上解释了宇宙的发展演化规律，认为时间和空间是一个统一体，引力的存在使得空间和时间发生不同程度的弯曲，从而在一定程度上说明宇宙是处于动态发展的状态，然而，受到传统思维的束缚，爱因斯坦在引力场方程中，加入了宇宙常数的概念，从而将宇宙的发展重新“禁锢”成一个静止的模式。

引力场方程

随后，又有一些科学家们，从宇宙各向同性的规律出发，和爱因斯坦一样，同样推导出了宇宙是一个动态的结论，比利时宇宙学家勒梅特不但表明宇宙是动态的结论，而且还猜测宇宙的起源是一个质点，目前的宇宙正处于膨胀的状态。随后，美国科学家哈勃通过观测河外星系，进一步印证了宇宙膨胀的观点，而且还提出了目标星体相对于地球的退行速度，与它和地球之间的距离成正比，这就是著名的哈勃定律。

之后，有很多科学家根据这一现象，对宇宙的起源问题进行了深入研究，逐渐形成了宇宙大爆炸的猜想，而且还通过一系列的观测证实了宇宙膨胀的事实。通过宇宙膨胀的规律和速率，利用倒推法，科学家们认为在很久很久以前，现有的宇宙都来源于一个质量无限大、体积无限小、能量无限大的奇点。

后来，欧洲航天局发射的普朗克卫星，在长期观测的基础上，修正了哈勃常数，从而为计算奇点大爆炸的时间奠定了基础。科学界普遍认为，在138.2亿年前，奇点发生了大爆炸，经历初期的高温和暴涨，宇宙逐渐开始冷却，逐渐形成了各类微观粒子，在大爆炸38万年以后，真正的中性原子诞生，光线也从“等离子粥”中逃离出来，宇宙变得光明起来，并且慢慢聚合形成了宇宙中的所有物质和天体。

不确定性原理和量子涨落

当人们对微观世界的观测和研究越来越深入时，会发现微观世界的粒子运行，与宏观世界有着太多的不同。对于原子的结构和电子运行规律，新西兰物理学家卢瑟福在上世纪初期，提出了原子结构模型，指出带负电的电子围绕着带正电的原子核运行。但是，通过麦克斯韦的电磁理论，上述原子结构模型并不能稳定存在。

后来，奥地利科学家泡利提出不相容原理、薛定谔提出波动方程以及电子云模型，逐渐为原子结构提供理论支持。值得一提的是，德国物理学家海森堡提出了矩阵力学，并据此形成不确定性原理，即微观粒子的空间位置和所拥有的动量属于一对“共轭量”，不可能同时被人们所获得，这个理论为后来的量子力学发展打下了坚实的基础。

那么，根据不确定性原理，即使是在真空中，也会存在着能量的起伏现象，也就是说会有随机产生少许能量的可能性，只不过这个产生的能量会在很短的时间内消失。随机产生的能量越大，那么存在的时间就会越短，这就是“量子涨落”现象。

从表面上看，量子涨落现象似乎违反了能量守恒定律，但是由于不确定性，这种能量的起伏，在宇宙中的任何地方都是有几率发生的，而且能量的存在时间很短，只要时间一到，它就会立即消失，所以将宇宙作为一个整体系统，量子涨落并没有打破能量守恒。

根据量子涨落理论，一些科学家们认为，引力产生以后，相当于为产生引力场以及受引力场影响的宇宙系统，注入了一个负的能量，在量子涨落产生能量瞬间会形成的引力场，这个引力场的负能量与物质对应的正能量刚好抵消，总能量仍然为0，但是物质却产生了。所以，支撑奇点大爆炸理论，量子涨落是其中重要的一个环节，也为后来的宇宙暴涨猜想提供了依据。

28克宇宙是怎么回事？

关于宇宙的总质量是28克的这个猜想，是由美国物理学家爱德华·特赖恩提出来的，其依据就是上面的量子涨落。特赖恩认为，在宇宙发生暴涨之前，奇点的大爆炸创造了一个普朗克尺度的“假真空”，由“爆炸”所产生的物质，都聚集在这个“真空区域”里，正反物质和正反能量消化抵消之后，净质量很可能只有28克（不到1盎司），但密度能够达到10^80克/立方厘米，温度达到10^29开。

由于这个“假真空”具有非常大的能量密度以及负压力，从而推动着宇宙暴涨的产生。按照量子涨落理论，特赖恩指出，既然万有引力可以形成负能量，并且能够在整体系统的角度使得宇宙的能量保持平衡，那么宇宙中形成这种“净质量”的规模是非常微小的，所以现有宇宙的形成，是在真空环境中偶然创造出来的。

无独有偶，统理论的领军人物布莱恩·格林也提出了类似观点，他的猜想出发点是奇点由“量子泡沫”所构成，最初的空间尺度仅有10^-26厘米级别，重量顶多有20磅，但是密度却是原子核的10^67倍，随后在希格斯暴涨子场的作用下，宇宙发生暴涨，暴涨子场在暴涨期间能量密度保持不变，总能量随着空间的扩张而迅速增加，从而创造出现有宇宙。

但是，我们无论从28克的“真空暴涨”宇宙起源，还是20磅的“量子泡沫”宇宙起源，都发现一个问题，那就是这些宇宙的质量是由能量所形成的，但是，按照质能守恒定律，即使是在奇点大爆炸之后的极短时间内，质量和能量也是守恒的，即质量和能量是一种“完美”的对应关系，不可能会出现正反物质抵消之后质量消失的情况。

因此，比较考评靠谱的说法还是量子理论关于宇宙起源的猜测，即奇点无穷大的能量，在质量和能量对应的关系下，由能量产生了物质，而物质在诞生之后又会去消耗这些能量，现有宇宙中所有的物质，都是消耗能量之后所剩余的部分，从某种意义上来说，我们所能理解的宇宙中的物质，其实相当于“负能量”罢了。

热心网友 时间：2023-10-09 08:45

随着人类文明的进步和科学技术的不断发展，我们对宇宙有了宏观上的认识。我们知道宇宙诞生于138亿年之前的一场奇点大爆炸，在那次爆炸之后，宇宙中的各个碎片、物质等相互结合，形成了如今浩瀚无边，拥有无数天体的宇宙。

那么，大爆炸之前的宇宙是什么样子的呢？根据著名物理学家霍金生前的说法，在奇点大爆炸发生之前，宇宙什么都没有，可以说根本就不存在宇宙这个概念。那么，如今拥有众多星体的宇宙总重量又是多少呢？相信数字一定大到吓人吧！别说，科学家们经过研究得出的结论确实令人惊讶，不过不是大到令人惊讶，而是因为最终结果实在是太不可思议了，你能想象吗？如此广袤、包罗万象的宇宙总质量，竟然还没有一个鸡蛋重。

根据各种精密的分析推算，科学家们普遍认为宇宙的总重量只有28克，那么这个听起来无比荒诞的数字又是从何而来的呢？要知道，地球在宇宙中渺小如尘埃，可就是这么一个小小的尘埃星球的总重量，就达到了5.965乘10的24次立方千克，对于我们任何一个人来说，答案都是一个天文数字，而宇宙中天体无数，比地球质量大的更是不胜枚举，可宇宙的最终重量，却只有28克。

提出宇宙28克重量的这位物理学家来自美国，他的理由听起来很是令人信服，在他的解释中，我们知道虽然宇宙中天体无数，但是彼此之间都是在引力的作用下相互牵引的，因此，天体之间就会产生负能量，而只有这些能量在一起相互抵消，宇宙中所有物质的能量才能够维持平衡，也就是说，去掉杂质能量，宇宙的重量也不过是28克，这个说法也就是科学界著名的宇宙净物质论。

相信很多人都不明白什么叫做净物质，其实净物质的概念很简单，就是物质之间在相互作用之后所得出的物质质量的总和，简单来说就是两个物体之间彼此被引力所牵引，但是在相互作用之后，引力也会相互抵消，那么它的重量就是0。按照这个说法，宇宙诞生来自于一个奇点大爆炸，那么奇点的重量就是28克，所以，即使大爆炸之后宇宙不断膨胀，天体越来越多，但是根据能量守恒定律，宇宙的重量与奇点的重量还是一样的。

这个说法看似无懈可击，可是仔细思考的话，小编认为还是并不具有科学性的，要知道万事万物的存在都是有一定道理的，就好像是一个婴儿刚刚诞生可能只有几斤重，但是随着不断长大，重量也会不断增长一样，虽然宇宙来自于奇点，但是宇宙100多亿年之间一直处于不断生长阶段，所以，宇宙的重量肯定是要比28克重的。不过，目前人类对于宇宙还是处于推测和猜想阶段，相信未来随着人类科学的不断进步，最终会找到真实的答案。