宇宙大爆炸理論前世今生 | 標準模型理論是最終的大一統理論嗎

• 友情提醒：這些關於宇宙的文章是連載的，關於從古代到現代，哲學家、科學家們如何一步一步的對宇宙加深了解的過程。
  
  大家有興趣了解這個過程的可以關注 訂閱 我，翻看之前的文章吧，謝謝！！！

引言

李氏自修是：以自我為中心，審視宇宙，解構宇宙；內省自己，解構自己，解構出一個一個的知識點，建構成一個系統的關於這個世界的知識體系。

提升自己的能力，然後指導我們的生活和行為，像一個哲學家一樣過完這一生，爭取更幸福的人生吧。

這一章內容是李氏自修（宇宙篇）的第十一章。

第十章連結：萬有引力和相對論都預言宇宙不可能靜止|牛頓和愛因斯坦卻要反駁

一、天主教神父想用科學來證明上帝創世的可能

接著說愛因斯坦，他雖然因為相對論而名動天下，但是對於宇宙學，對宇宙本質的看法，卻有很多人和他不在同一戰線上。

當然這要以宗教信徒為主，因為他們相信宇宙是上帝一手造出來的。

但是那也只是聖經的一種說法，如何才能找到合理的證明呢？要證明上帝存在，和證明上帝不存在一樣困難，難以考證，但是可以考證的是和上帝似乎有關係的物質世界，只要能證明物質世界是永恆的，不是在有限久的過去被上帝創造而出現的，那就至少說明聖經的說法有值得懷疑的地方。

但是這其實也不能證明上帝不存在。

但是如果能證明現在這個世界是在有限久的過去才開始出現的，那似乎可以證明聖經還是神聖不可侵犯的。

一個叫作拉瑪特的天主教神父為了捍衛上帝的尊嚴，而決定自己研究科學，想用科學來證明聖經的正確。

為此他研習了多門科學知識包括物理學和數學，最後他得出一個結論，所有物質都是由一個密度極高的太初原子擴展而來，他用複雜的數學證明了那是有可能發生的，而那一時刻便是創世的時刻，接著宇宙逐步膨脹成今天的樣子。

這個理論給人的感受是驚訝大於信服。

愛因斯坦說拉瑪特對物理的認識太膚淺，這個說法很荒謬，這是完全不可能發生的。

但不管是愛因斯坦還是拉瑪特的說法都只是理論上的，而科學最重要的步驟是實證。

接著發生了上面講過的事，哈勃和他的同事發現了星系紅移現象，暗示宇宙在膨脹，星系們以前比現在更加密集，把這個密集發展到極至，那就是拉瑪特所講的太初原子一類的東西了。

對於哈勃的觀測結果，愛因斯坦很震驚，而拉瑪特卻是相當的開心，因為這個觀測結果力挺了他的理論。

接下來偉大的人物們進行了一次會面：

• 拉瑪特——借著哈勃的觀測和他自己的理論盡力說服愛因斯坦相信這一切都是真的。
  
  

• 愛因斯坦——並不是一個頑固的人，他欣然接受了宇宙膨脹的事實，還為自己臆造的宇宙常數而懊惱，認為宇宙常數是他一生最大的錯誤（其實這也不盡然，後來的人們發現被愛因斯坦創造又否決掉的宇宙常數也許必須存在）。
  
  

• 愛因斯坦的時空理論、拉瑪特的假說加上哈勃的觀測為宇宙學揭開了新的一頁，開創了新的篇章。
  
  

儘管觀測證明宇宙正在膨脹。

但是關於宇宙的起源還是眾說紛紜，沒有定論。

1948年美國物理學家喬治-伽莫夫等人在他們的論文中第一次提出了宇宙最初的圖像，那是一個非常非常熱的開端。

只是這個開端不能被很好的定義，不清楚那一刻宇宙確切的狀態。

人們也無法得知這一超熱的開端是如何被觸發的。

但人們可以對這一開端之後的時空和事件給以適當的定義，經過計算演化可以得到我們今天看到的宇宙的圖像。

宇宙在那一刻發生了一次大爆炸，爆破的力量使宇宙逐漸長大，膨脹成現在的模樣。

這也就是大名鼎鼎的宇宙膨脹的大爆炸理論。

我們的宇宙是從一個爆炸中蹦出來的，這個看法在某些人眼中比神話還神話。

中國有個神話是說一塊石頭中蹦出了一個神通廣大的猴子，攪得天宮天翻地覆，不得安寧。

我們宇宙的出生竟與這猴頭一般如此驚天動地，令鬼哭神嚎。

當時一位天文學的泰斗霍伊爾對此給出了他的意見：就是——荒天下之大謬。

同年霍伊爾和另外兩位物理學家共同提出了一個與大爆炸理論相抗衡的穩態宇宙理論。

穩態宇宙理論駁斥宇宙是從大爆炸產生的。

宇宙的膨脹並不一定要大爆炸來啟動，膨脹可以作為一種常態永恆存在，只要在星系相互離開的地方生出新物質填滿膨脹造成的空間，新物質構成新的星系，這樣使得宇宙的密度保持穩定，過去或者將來都不會更緊密或者更分離。

我不知道霍伊爾是否信仰上帝，但他肯定不喜歡《創世紀》，他和他的附和者們堅持古老哲人們的思想，認定宇宙在時間上沒有開始沒有結局，它就是存在——永恆並趨向穩定地存在，亘古不變。

• 在沒有其他的證據被發現之前，大爆炸理論也是存在優勢的，它給出了一副關於宇宙存在的演化圖像，讓人很容易就看出宇宙的一步步成長，就如同人們看著一個嬰兒如何長大成人。
  
  

• 相比之下，穩態理論只是粗略地給出了一副宇宙的圖像，但是沒有講清楚宇宙為什麼是這樣的，也許這樣的問題對於相信宇宙永恆的人根本就不應該成為問題，這樣問沒有意義，因為存在即存在，沒有為什麼。
  
  就像對於基督徒來說，問上帝為什麼存在一樣，是不虔誠的。
  
  

二、各種元素如何生成

當然霍伊爾沒有這樣解釋，他還是希望用大爆炸之外的理論來解釋宇宙的成份是怎樣形成的。

他需要找到一個足夠熱有足夠能量去發生核反應以產生各種元素。

很顯然眾多元素的加工廠不在地球上，我們的人體以及人們佩帶的金首飾都是太空原料。

穩態理論的天文學家對於元素的來源作出了很大的理論貢獻，在恆星中由氫元素開始通過核聚變逐漸產生更重的元素，直到生成鐵元素為止，聚變過程不能再繼續生成更重的元素。

但是我們知道的更重的元素又是怎麼形成的呢？這要看恆星的大小來決定它們之後的反應，小的恆星的變化是沒有太大的變化，像人一樣成年後就等著慢慢衰老，慢慢耗盡能量，油盡燈枯。

而體積巨大的恆星，在繼續向內自我收縮的同時，到達一個極點後會發生目前宇宙中最強烈的事件——超新星爆發，在幾秒的時間內發出巨大的能量，你最好不要離它太近，呵呵。

在這一過程中產生了比鐵更重的那些元素，並且在爆發的力量下被撒到宇宙各處，用於形成新的星體包括像地球一樣的行星，你戴的金戒指是來自哪次超新星爆發呢？

• 當宇宙天體繼續爆破和重組，產生新元素，而當這些元素集中在一個地球，當地球距離太陽不遠不近，當地球產生大氣層，產生簡單的有機物，單細胞生物，藻類分泌氧氣，然後生命複雜化，到寒武紀生命大爆發，生物多樣性發展，猿人，現代人，我們。
  
  而我們又開始研習宇宙的奧秘，宇宙的起源，研究各種起源理論，各種天體，黑洞，尋找上帝粒子——宇宙最基本的粒子，是一個還是一族呢？

三、標準模型理論是最終的大一統理論嗎

二十世紀和新世紀，科技的發展，研究科技的設備也越來越先進。

研究宇宙的巨大的射電望遠鏡，研究粒子的核子對撞機。

對物理學家研究宇宙的奧義提供巨大的幫助。

理論物理學家們的研究：

• 宏觀領域：繼續潛心研究著宇宙的起源發展，宇宙中各種天體的特性，暗物質的面目越來越清晰。
  
  

• 微觀領域：2012年7月4日，歐洲核子研究組織宣布大型強子對撞機探測到希格斯玻色子，物質的質量之源，名副其實的上帝粒子。
  
  62種基本粒子一一被發現。
  
  

• 標準模型理論是自牛頓經典物理以後最接近大一統理論的一套自然哲學觀。
  
  

• 標準模型：包含費米子和玻色子，費米子是組成物質的粒子，費米子包含夸克和輕子。
  
  玻色子負責傳遞各種作用力。
  
  自然界存在四種基本的相互作用，強作用，電磁相互作用，弱作用，引力。
  
  有人希望把自然界的基本粒子和四種相互作用力統一起來，建立弦理論，是很玄。
  
  

任何時代都不比我們現在更了解宇宙，但還是了解不足。

同志仍需努力，問題答案窮不盡，釋然不惑就好。

我們不是物理學家，我們對宇宙的探索，只要有一副模糊的畫面讓我們不再迷惑就好。

我相信，宇宙一直存在，大爆炸也只是一個變化中的狀態而已，是宇宙自身演化的過程，大爆炸後會不會重新坍塌？世界應該是由基本粒子構成的，但是基本粒子就是標準模型理論的62種粒子嗎？不能再分割嗎？基本粒子相互作用形成世界。

玻色子負責傳遞各種作用力。

那麼四種基本的力也是有物質基礎的。

所以世界是物質的毫無疑問。

當然對於宇宙，人類的疑問還是那麼的多。

但是幾千年來，人們的認識還是進步的。

不變的是思考的力量：

• 2000多年前的智者們，就不相信自己的眼睛所見，思考這個世界可能最終可以分割成最最基本的粒子，花草樹木，飛禽走獸，人類，都是由相同的粒子，根據不同規則而組成的。
  
  

• 2000年後的人類，其實還是基於這樣的思想來解釋世界，只是更加科學，以實驗為基礎，不只是空想，科技的發展，就是要找到思想的物質基礎。
  
  當然，那些大型科學實驗，不是靠一個人，或者一個國家就能完成的，需要全球科學家協同合作才能緩慢向前進展。
  
  

但是對我們普通人來說，思考的力量還是無窮盡的。

要像2000多年前的智者們一樣，認真思索，大膽假設，小心求證。

對於一切未知，我們一直在路上。

解構一切，建設自身的知識體系，讓我們的生活越來越好，這是人生的必然。

• 不要再無知無畏的揮灑青春了，孩子們，讓我們重新擦亮自己的雙眼，重新看看這個世界，讓我們擰一擰我們的耳朵，去仔細聽聽以前聽不到的聲音，重新規劃自己的人生。
  
  跨上快馬，馳騁江湖吧。
  
  

愛因斯坦、霍金，偉大的物理學家讓我們對宇宙有更深刻的理解。

而我們也應該為大眾奉獻我們的力量，去格物致知，去有所作為，建功立業，大丈夫生當如此吧。

• 我的文章包括之前的章節，參考資料：羅素的西方哲學史，馮友蘭的中國哲學史，霍金的時間簡史、果殼中的宇宙，關於宇宙及天文的一些中外紀錄片，金岳霖的知識論，高中物理課本等

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這個頭條號叫後悔藥，就是我認為一個一個知識點，就是一顆一顆後悔藥，日食一粒，不再後悔。

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