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V2EX 提问指南
dizzylight
V2EX  ›  问与答

有没有懂物理的同学,一个简单问题求教

  •  
  •   dizzylight · 2023-01-18 12:40:10 +08:00 · 7959 次点击
    这是一个创建于 435 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    能量守恒是物理基本公理。 全宇宙的能量现在有没有估算出来,网上找了没发现相关数据。 假设大于 0 并且创世之后就不曾变化,那么宇宙的初始能量从何而来?为什么产生出当前宇宙能量总量 x 并且一直不变?( x 有什么特殊的意义,假设宇宙再次创造出来,初始能量是否还是 x )

    总觉得这个公理看起来非常的奇怪,也许是我理解错了?

    113 条回复    2023-01-19 13:44:37 +08:00
    1  2  
    november
        1
    november  
       2023-01-18 12:42:10 +08:00
    不懂。但我的理解是能量守恒是在大爆炸后才能成立的,说不定大爆炸前的物理与大爆炸后的物理是不一样的。
    512357301
        2
    512357301  
       2023-01-18 12:44:59 +08:00 via Android
    我感觉你理解错了,量变产生质变。
    能量守恒是说的能量不会凭空消失或产生吧,宇宙级别的太大了,有很多未解之谜的,你怎么保证宇宙之外没有宇宙?毕竟地球之外还有地球呢,就算你说的是大宇宙,但是理论上现在的大宇宙可能是继承了上一个大宇宙的能量
    dizzylight
        3
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 12:48:14 +08:00
    @november 本来宇宙大爆炸理论就是一个假设。那么人类没办法理解宇宙初始能量来源,只能交给神学家解释了
    dizzylight
        4
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 12:49:03 +08:00
    @512357301 能量不能凭空产生,那么初始能量怎么来的?
    echo1937
        5
    echo1937  
       2023-01-18 13:03:58 +08:00
    初高中大学的物理的能量守恒定律,一般都是以孤立系统而言的。
    https://zh.m.wikipedia.org/zh/%E8%83%BD%E9%87%8F%E5%AE%88%E6%81%92%E5%AE%9A%E5%BE%8B

    在目前最正统的宇宙学课程里面。奇点是时空的开始(是一个体积无限小、密度无限大、引力无限大、时空曲率无限大的点,在这个点,目前所知的物理定律无法适用),讨论它之外的都没有意义。
    cssk
        6
    cssk  
       2023-01-18 13:10:13 +08:00 via iPhone
    物理基本原理不适用全宇宙,只能在小范围里用
    urnoob
        7
    urnoob  
       2023-01-18 13:17:55 +08:00   ❤️ 2
    @dizzylight
    在讨论能量守恒时
    不要思考初始能量怎么来。因为所有物理定律都会在奇点失效。就像 ls 说的那样。
    大爆炸那一刻 能量 才被“创造”出来 有了能量才有了量守恒定律
    qsmd42
        8
    qsmd42  
       2023-01-18 13:24:58 +08:00
    这有点民科了吧。。。只看能量不看质量?去研究研究质能方程,量子场论和希格斯玻色子,然后你就意识到算了看不懂还是不想这个问题了
    isno
        9
    isno  
       2023-01-18 13:26:34 +08:00
    神学会讨论你说的初始能量怎么来的

    但在正统物理学没人讨论”奇点“之前是什么,或者你说的 x 是怎么来的,这样的问题没有意义。

    你可以把 x 当成数学里面的趋向无穷的极限,这么说理解点了么?
    xiaxiaocao
        10
    xiaxiaocao  
       2023-01-18 13:30:15 +08:00   ❤️ 1
    说起来你可能不信,当前理论(广义相对论和量子场论),在宇宙尺度演化下能量不是守恒量,与其等效的质量也不守恒 。现今宇宙大部分质量是暴涨过程中创造出来的。
    xiaxiaocao
        11
    xiaxiaocao  
       2023-01-18 13:33:05 +08:00
    能量守恒不是公理,它也有自己成立的条件,广义相对论下不要求能量守恒。
    sugars
        12
    sugars  
       2023-01-18 13:35:40 +08:00
    说不定能量守恒只局限于地球又或者是银河系...不懂哈!人类太渺小了我只能说
    liuran
        13
    liuran  
       2023-01-18 13:38:27 +08:00 via Android
    @xiaxiaocao 不过这是比较前沿的理论研究了,对于大部分领域来说,孤立系统能量还是守恒的。
    dizzylight
        14
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 13:40:10 +08:00
    @isno 宇宙大爆炸理论是真理了?存在宇宙的奇点是谁定的?
    dizzylight
        15
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 13:42:41 +08:00
    @xiaxiaocao 什么可以产生能量?这个物理界有共识吗
    anzu
        16
    anzu  
       2023-01-18 13:43:39 +08:00
    初始能量为零,总能量加起来为零就可以了,所以答案是有正能量就有负能量,这些构成了我们的整个世界,只见正能量而不见负能量有点一叶障目了。以上是我瞎说的。
    dizzylight
        17
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 13:44:45 +08:00
    @xiaxiaocao 如果能量可以不守恒可以凭空创造,那么永动机为啥物理学家否定无法实现?
    SuperMild
        18
    SuperMild  
       2023-01-18 13:45:00 +08:00   ❤️ 1
    现在我们宇宙里有空间,但一般认为大爆炸之前没有空间。那么,空间是从哪里来的?

    人类已知的物理定律不适用于奇点。

    比如黑洞是奇点,黑洞里的物理定律究竟是怎样,我们不知道。

    而大爆炸开端也是奇点,不能用一般物理定律去理解的。
    dizzylight
        19
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 13:46:09 +08:00
    @anzu 啥是负能量?
    dizzylight
        20
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 13:46:51 +08:00
    @SuperMild 为什么你们就这么笃定宇宙大爆炸理论是对的?
    SuperMild
        21
    SuperMild  
       2023-01-18 13:55:29 +08:00   ❤️ 7
    @dizzylight 没有人笃定。

    甚至相对论、量子力学等,人类已知的一切物理理论,都不一定对,都有可能是错的。

    科学从来不执着于对错,而是关心这几点:

    1. 一个理论能否自圆其说
    2. 在能自圆其说的基础上,能否复现,有多少证据 /实验去证实,证据越多就认为越接近真相(或者越有用)
    3. 能否准确地预测,如果不能预测,一般认为这是一个没有用的理论
    LaGeNanRen
        22
    LaGeNanRen  
       2023-01-18 13:57:16 +08:00   ❤️ 10
    思而不学则殆
    yfang
        23
    yfang  
       2023-01-18 13:57:24 +08:00
    目前可描述很多现象并有观测支撑的理论
    并且接受质疑
    奇点之前的事情也有些理论,但比较飘,可以看 B 站的 linvo 说宇宙和茂的膜做一些浅显的了解
    tool2d
        24
    tool2d  
       2023-01-18 14:01:30 +08:00
    我是认可宇宙大爆炸理论的。

    一直觉得我们所在的宇宙,是高维空间对于低维空间的投射。要不然量子纠缠态加密,这种 0 秒无视空间物理距离的现象无法解释,除非这两个强行分开的量子,在高维空间上是同一个点,只是低维投射分开就变两个了,那这样就能解释通。

    同理,也能解释黑洞和虫洞。这些都是高维空间产生的 BUG ,正好被我们低维宇宙观测到了。
    dizzylight
        25
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 14:07:55 +08:00
    @SuperMild 比较怀疑宇宙大爆炸理论的。因为如果存在奇点,那么物理和神学没有差别了,所有理论不能解释的都放进奇点。没啥意义了。
    opengps
        26
    opengps  
       2023-01-18 14:11:07 +08:00 via Android
    说不定我们现在认识的宇宙本身就是个黑洞,我们生活在黑洞内部,哪些不可思议的奇点,就是黑洞生成的位置
    tkHello
        27
    tkHello  
       2023-01-18 14:11:30 +08:00
    提升一下维度。能量守恒换成宇宙守恒。解决了宇宙是哪里来的问题之后,你的疑问就解决了
    tkHello
        28
    tkHello  
       2023-01-18 14:12:41 +08:00
    [宇宙大爆炸] 挺扯,宇宙是在啥环境大爆炸的? 那个环境又叫啥。 套娃了都 解释不通
    tkHello
        29
    tkHello  
       2023-01-18 14:13:46 +08:00
    还是搞科研吧 自从资本来到这个世界,基本物理学 已经停滞多少年了? 少年们!!!
    dizzylight
        30
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 14:14:36 +08:00
    @opengps 我不关心黑洞 就是好奇能量到底是什么东西 怎么理解它
    dizzylight
        31
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 14:15:45 +08:00
    @tkHello 犹太人提出的这套物理理论和神学没啥差别 信就完了。。
    SuperMild
        32
    SuperMild  
       2023-01-18 14:17:41 +08:00   ❤️ 7
    @dizzylight

    你可能误解了物理学的意义。

    物理学,科学,从未承诺过自己是绝对正确的,也未承诺过能解释万事万物。

    而且,如果有人说某个理论是绝对真理,说某个理论(某一套理论)能解释万事万物,那他就不是在讲科学。

    科学允许错误,允许质疑,也允许未知。

    =========

    那么,科学,物理学与神学对比,有什么区别呢。

    科学比较重视实用性,比如初期汽车、化工厂对环境污染很大,随着科学发展,污染减少了很多。初期电脑很巨型很昂贵,现在大多数人都能轻松享受电脑 /手机带来的便利。

    科学对人类生活的改善如此具体,你说与神学没有差别?

    神学自称能解释一切,物理学知道多少就讲多少,不知道就承认自己不知道,你说物理学与神学没有差别?
    dizzylight
        33
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 14:18:54 +08:00
    @tkHello 有没有可能它们已经知道真相 创造一个假的故意忽悠大家?反正搞科学的和银行家背后老板都是一样的。
    MCVector
        34
    MCVector  
       2023-01-18 14:20:18 +08:00   ❤️ 5
    @SuperMild 大部分人不理解科学是一个方法论,而不是真理。
    tkHello
        35
    tkHello  
       2023-01-18 14:23:13 +08:00
    它们不是不想告诉人们;真理只可能在少数人中。 人相信真理是难的事情。 比如我们知道的知识都是学和实践得来的,不是吃来的~~ 就算知道了好像也没啥大用,不过能用来摸鱼?? 哈哈
    HammondY5an
        36
    HammondY5an  
       2023-01-18 14:23:33 +08:00
    不是还有杨振宁的宇称不守恒么
    dizzylight
        37
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 14:23:45 +08:00
    @SuperMild 只是夸张了一下,科学当然比神学厉害多了,没有否定物理的意思。

    比如宇宙大爆炸,光速不变等理论都是"古老"的理论,而且看上去都有瑕疵,为啥科普还是学校教育都把这些当作真理一样。 没人提出质疑。
    dizzylight
        38
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 14:26:57 +08:00
    @HammondY5an 不懂就问 宇称不守恒和能量守恒没啥关联吧
    SuperMild
        39
    SuperMild  
       2023-01-18 14:35:00 +08:00
    @dizzylight

    > 为啥科普还是学校教育都把这些当作真理一样。 没人提出质疑。

    我不知道外国的学校是怎样。但中国的学校,按照我的亲身经历,其主要目的有两个:

    1. 普通资质的学生,往打工人(或打工人的后备军)的方向培养
    2. 特别优秀的学生,往科学家的方向培养

    一般大多数人,既然将来做打工人,学校教育自然就不注重启发性。
    而少数优秀人才,靠近特别好的大学,然后考研读博遇到优秀的教授指导,到时再启发也不迟。

    > 没人提出质疑。

    怎么没人质疑,质疑的人很多很多呀。但质疑多数是 “民科” 级别的,这种程度的质疑没多大意义。有意义的质疑需要花及大量的时间精力,一般都是物理学家之类的人在做这种质疑,一直有质疑,很多质疑。
    meeop
        40
    meeop  
       2023-01-18 14:35:29 +08:00
    我们都生活在更高层智慧的虚拟机中,能量守恒只是一个系统参数,其实也可以不守恒
    lifesimple
        41
    lifesimple  
       2023-01-18 14:37:29 +08:00
    「能量守恒是物理基本公理」类似这种人类文明推演出来的公式或公理,能推及到地球外甚至宇宙?要是解释不了,那也是正常的。
    hahiru
        42
    hahiru  
       2023-01-18 14:43:47 +08:00   ❤️ 2
    var aa=new 宇宙();
    aa.质量=1;
    aa.带宽=光速;
    aa.play();
    dizzylight
        43
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 14:52:55 +08:00
    @meeop 虚拟机也需要能量吧,所以能量到底哪儿来的?
    dizzylight
        44
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 14:56:05 +08:00
    @SuperMild 国内外教育都没有说明这些理论有可能是错 那么怎么激发其他人尤其是新入行的去寻找新的可能性 如果只是物理小圈子玩那肯定没戏啊
    dizzylight
        45
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 14:57:59 +08:00
    @lifesimple 搞不懂 那为啥否定永动机一定说无法实现的 人对能量的理解究竟有多少?
    SuperMild
        46
    SuperMild  
       2023-01-18 15:07:31 +08:00
    @dizzylight 最顶尖物理学,注定是小圈子研究。从顶尖大学里面发掘人才就足够了,一般人,尤其是无法自发提出质疑的人,能作出贡献的概率太低太低,忽略了也不可惜。
    hzzz0823
        47
    hzzz0823  
       2023-01-18 15:17:06 +08:00   ❤️ 3
    看到标题 ”一个简单问题“, 我以为是什么受力分析进来看看,好家伙直接就是宇宙,创世。告辞告辞
    twor2
        48
    twor2  
       2023-01-18 15:19:29 +08:00
    简单问题?好家伙,你牛
    lifesimple
        49
    lifesimple  
       2023-01-18 15:32:15 +08:00
    @dizzylight 永动机要是能实现能搞出来不就实现了么,还用得着否定?我的意思是很多理论公式都是人类通过人类所能观察到的现象推理出来的,这些理论公式要是不能解释更高级文明的现象,那可能是级别不够。
    fds
        50
    fds  
       2023-01-18 15:34:04 +08:00
    一种在科学界受到普遍认同的理论认为,宇宙大爆炸早期曾产生了数量相当的物质和反物质,随后发生的物质和反物质的湮灭消耗掉了绝大部分的正、反物质,遗留下的少部分正物质构成了现如今的物质世界。理论上宇宙大爆炸时所产生的粒子与反粒子应该数量相同,但是为什么现今所遗留下来的绝大多数都是正粒子,这即所谓的“正反物质对称性破坏”(对称破缺),虽然在几个粒子对撞试验中,都发现了正粒子与反粒子的衰变略有不同,即所谓的电荷宇称不守恒( CP 破坏),但在数量上仍不足以解释为何现今反物质消失的问题,这在粒子物理学上仍是一大未解决的问题。
    摘自 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8D%E7%89%A9%E8%B4%A8
    bcys
        51
    bcys  
       2023-01-18 15:35:21 +08:00
    能量守恒定理,只是人类能观察到现象的总结。换全宇宙就未必适用了。

    类似于三体里面“射手和农场主的故事”。
    公理和定理,其实都有一定的成立条件。
    testcaoy7
        52
    testcaoy7  
       2023-01-18 15:52:44 +08:00
    首先,“能量守恒”只是宏观定律
    在量子尺度,甚至出现可以凭空“借”不存在的能量,然后在极短时间内再还回去的现象

    然后,可观测宇宙中的大部分能量(约 73%?)是“暗能量”( Dark Energy ),“暗”其实就是物理学家的一种委婉的说法,意思是“我们啥都不知道”

    既然“啥都不知道”,那么宇宙尺度的能量究竟是否守恒也无从谈起
    dizzylight
        53
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 16:14:02 +08:00 via iPhone
    @testcaoy7 暗能量到底指什么? 还是只是数字上的抽象概念 ?
    dizzylight
        54
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 16:15:09 +08:00 via iPhone
    @lifesimple 永动机不是理论上被否定了吗 因为打破了能量守恒定律。
    dizzylight
        55
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 16:16:52 +08:00 via iPhone
    @testcaoy7 宏观尺度上能量守恒是一定的吗? 比如未来总的物质越来越多或者越来越少?
    repus911
        56
    repus911  
       2023-01-18 16:26:27 +08:00
    不要用大学或者高中的知识去解读博士的知识。。。
    testcaoy7
        57
    testcaoy7  
       2023-01-18 16:28:40 +08:00
    @dizzylight 暗能量是造成宇宙空间不断膨胀的能量,除了这点,物理学家对它一无所知,所以叫它“暗”的
    andy2415
        58
    andy2415  
       2023-01-18 16:28:45 +08:00   ❤️ 4
    这叫简单问题我是没想到的
    libook
        59
    libook  
       2023-01-18 16:32:36 +08:00
    个人的理解,物理学研究常用的思路是先假设,然后进行实验论证,最终再归纳整理。而且物理学等一切自然科学的发展就是新理论不断证伪旧理论的过程。

    我举个例子,伽利略在做物体自由落体实验之前,是先对亚里士多德的结论,基于现有的数学、科学结论,进行逻辑上的、数学上的论证,发现了矛盾点,于是他假设亚里士多德的结论是错误的,于是做了自由落体实验来进行验证,果然符合自己的假设。

    但物理学已经几乎将我们看得到、摸得着的现象都研究完了,剩下的都是抽象的问题,比如宇宙如何起源、宇宙中的质量和能量来自于哪、基本的物理规律为什么存在。针对抽象的问题,物理学家只能进行抽象的假设。

    比如你不能亲自给太阳称重,但是人们可以通过其他目前已知的数据和定理来计算太阳的质量。比如人们在其他物理问题的数学计算过程中,发现了一个很夸张的计算结果,然后推测可能存在着符合这种结果的天体,并将其命名为黑洞,很多年后才真正观测到了它的存在。

    你所提的问题,实际上物理学家也在提出各种各样的假设,因为有假设才能找到论证其是否合理的方法,最终论证假设是错误的,也是能告诉其他物理学家这条路走不通,需要换一个假设试试。
    fengfisher3
        60
    fengfisher3  
       2023-01-18 16:33:58 +08:00
    重新定义“简单问题”。
    qwertty01
        61
    qwertty01  
       2023-01-18 16:41:00 +08:00
    遇事不决 量子力学

    讨论这个没啥太大的意义,一是问题太高深了,需要进行专业学习 二是没有统一的答案,现在各个物理大牛对与例如世界是如何产生的说法不一。

    真感兴趣的话就去学,发论文,选择自己相信的比如说大爆炸、多宇宙、奇点

    PS:量子涨落允许在虚空中创造世界

    https://www.cas.cn/kx/kpwz/201804/t20180413_4641992.shtml
    xx6412223
        62
    xx6412223  
       2023-01-18 16:51:03 +08:00
    我还以为是 小球滑斜面 的问题。告辞了,你搞懂了一定要在论坛发帖。
    libook
        63
    libook  
       2023-01-18 16:55:49 +08:00
    我再举一些例子吧。比如物理学家研究时间的时候,为了解决祖母悖论会创造出平行宇宙的假设;又比如薛定谔无法解释量子测不准,于是创造出了“你不观察它,它就处于叠加态”的假设;再激进一点,牛顿当年无法用其他已有结论来证明物理基本定律为什么会存在,于是他假设存在某种“上帝”,是上帝创造了这些定律,接着就去证明上帝存在了。

    你可能听着很疯狂,但在他们当时所处的情况下,没有更好的理论,而物理学就是这么发展的。但和神学不一样的是,物理学提出假设的目的不是为了让它变成不变的真理,而且同一时期也不止有一种假设,反而是依托这些假设期望未来能够得到更加可靠的结论,来使得人类对物理学的了解逐提升。
    fds
        64
    fds  
       2023-01-18 17:01:06 +08:00
    感觉楼主缺个好的启蒙老师。科学的这些结论都是可以被推翻的,只要你能通过实验或各种手段找到一个可以复现的与理论相悖的结果。另外楼主也不懂什么是猜想,觉得人类已经知道了一切规律,而且这些规律都是永恒不变的。咱别说宇宙起源了,就说这小小的新冠病毒,现代医学都只能靠人体自愈。人类的能力还很有限。感觉 chatGPT 比较适合楼主,可以给楼主耐心讲解目前已知的比较确定的结论和可能性大的猜想。
    dxgfalcongbit
        65
    dxgfalcongbit  
       2023-01-18 17:02:22 +08:00 via Android
    能量守恒是有适用范围的,很明显不适用宇宙大爆炸的环境。
    newmlp
        66
    newmlp  
       2023-01-18 17:04:38 +08:00
    人类的物理在大爆炸发生后才产生的
    dizzylight
        67
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 17:05:19 +08:00 via iPhone
    @qwertty01 量子物理不好理解啊 都是反直觉的东西。如果这是问题答案 世界观都要被颠覆重新建立
    dizzylight
        68
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 17:11:35 +08:00 via iPhone
    @fds 你看楼里面都认为宇宙是大爆炸产生的。科学需要做实验 如果没办法验证就证明不了。物理怪不得停滞了 难的问题都没办法实验证明
    Baoni
        69
    Baoni  
       2023-01-18 17:12:38 +08:00
    E = mc2 嘛,质量少一点就能产生很多能量了
    Jooooooooo
        70
    Jooooooooo  
       2023-01-18 17:13:23 +08:00
    搜索 Noether's theorem
    dizzylight
        71
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 17:15:48 +08:00 via iPhone
    @qwertty01 有没有基于量子力学理论上的世界观系统? 推翻世界是基本粒子组成 大爆炸产生宇宙这些 bullshit 理论
    dizzylight
        72
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 17:16:37 +08:00 via iPhone
    @Jooooooooo 终于有干货出现了 谢谢
    november
        73
    november  
       2023-01-18 17:19:26 +08:00
    @dizzylight 一般讨论问题都要有基本的前提或共识,这里的大部分人都接受“宇宙大爆炸理论”。如果你不能接受这一前提的话,那我觉得是没法讨论了。或者你应该提出新的理论,以此作为前提来讨论。
    dizzylight
        74
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 17:22:59 +08:00 via iPhone
    @november 我其实就想知道除了宇宙大爆炸这样的无用理论外还有哪些可选理论去理解能量和世界
    X21541
        75
    X21541  
       2023-01-18 17:33:51 +08:00
    能量是物质运动的一种度量。你不如问问初始物质从何而来,如何开始运动?
    SuperMild
        76
    SuperMild  
       2023-01-18 17:38:06 +08:00
    @dizzylight

    > 科学需要做实验 如果没办法验证就证明不了。物理怪不得停滞了 难的问题都没办法实验证明
    > 有没有基于量子力学理论上的世界观系统? 推翻世界是基本粒子组成 大爆炸产生宇宙这些 bullshit 理论

    根据你说的这两句话,我猜你有一下想法:

    1. 你对世界的终极问题有疑问,你发现无法获得科学的答案,这使你心里不踏实,不舒服。
    2. 你希望有人给你一个终极答案,只要能说服你就行,只要说起来一套一套像那么回事就行,没有实验证明也没关系。
    3. 你认为解答世界终极问题是容易的,并且很可能已经有人做到,或者你自己经过一些启发也能做到。

    我对你理解,对不对,有没有误解?
    min
        77
    min  
       2023-01-18 17:44:40 +08:00
    你们有没有想过,偶数的回答都是我的马甲发的?
    november
        78
    november  
       2023-01-18 17:48:24 +08:00
    @dizzylight 我觉得大爆炸不算无用理论。
    通过红移现象,我们确定现在宇宙是持续膨胀的状态,那么在无限远的过去,宇宙应该比现有的要小,小到一个“点”,这大概就是所谓的“奇点”了。

    那么从这个点开始膨胀,至于是慢慢膨胀到这么大,还是“爆炸”后再膨胀,这应该不重要。至少宇宙开始是个“点”可以这么推理出来。

    你不要把“点”理解为一个像素点。不是,它可能比地球还大。

    另外关于新的理论,在已经接受了教育的我们,应该很难再发散出其他想法了,这就要交给想象力丰富的人。
    另外,如果能去到宇宙边界之外,说不定就能知道宇宙之初是什么了。
    aliveyang
        79
    aliveyang  
       2023-01-18 17:49:19 +08:00
    公理就是一个筐子,你现在问的问题筐子外面
    dizzylight
        80
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 18:26:33 +08:00 via iPhone
    @SuperMild 你理解错误 我没想要所谓终极答案。人如此渺小只能靠各种理论去认识宇宙 现在的问题是很少有不同理论展现给大众 只有物理小圈子的一些学霸控制话语权 让人误解只有这种理论是“正确” 或许某个方向是正道 其他都是邪路。 我非常想要知道还有哪些看上去挺美的理论可以解释 甚至不用实验去证明 直觉上可能有突破的世界观。
    dizzylight
        81
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 18:34:19 +08:00 via iPhone
    @november 其实证明大爆炸的就是一个红移现象 后面全是脑洞认为宇宙开始是一个奇点然后大爆炸产生现在世界? 这个理论有点像进化论 也不能说错 就是框太大 解释不了的就可以放进这个框里。而且直觉上也没有美感 这样的世界观是有边界的 但是似乎不符合东方哲学认知。
    dizzylight
        82
    dizzylight  
    OP
       2023-01-18 18:35:13 +08:00 via iPhone
    @aliveyang 特别重要的都放到框外了
    aliveyang
        83
    aliveyang  
       2023-01-18 18:43:49 +08:00
    @dizzylight 除非再造一个更大的筐子
    zzzsy
        84
    zzzsy  
       2023-01-18 18:59:06 +08:00 via Android
    能量守恒约束的是第一类永动机,对应时间的平移不变
    c0xt30a
        85
    c0xt30a  
       2023-01-18 20:01:03 +08:00
    OP 注意了,全宇宙的能量大概折合在 10^90 -- 10^110 个光子之间。
    如果真的想深入,去拿个理论物理的博士然后跟一大堆顶尖科学家交流比较好。本论坛的水平不足以支持如此高端的讨论,在这里求教更类似叶公好龙。
    Deplay
        86
    Deplay  
       2023-01-18 20:11:26 +08:00
    @dizzylight 单就永动机的问题来说,能量守恒定律不是限制永动机的唯一因素。
    接 84 楼,第一类永动机违反了能量守恒定律,第二类永动机违反了热力学第二定律
    abuabu
        87
    abuabu  
       2023-01-18 20:49:13 +08:00
    不是很理解你的问题,你是想问什么。

    按照宇宙大爆炸的假说,宇宙从一个巨大的火球中爆炸而生。这个大火球被称作奇点,是一个温度、密度极高,质量无限大但体积无限小的某种粒子形态,爆炸以后不断释放能量扩张,逐渐形成现在的宇宙,这是符合熵量守恒的。
    Mark24
        88
    Mark24  
       2023-01-18 21:09:50 +08:00
    理论只是在努力解释这个世界。但是并不是这个世界真正的原因。

    以后要推翻的。
    xuanbg
        89
    xuanbg  
       2023-01-18 21:40:44 +08:00
    E=mc2 是质能方程,质量+能量才是不变的。质量增加,能量就减少了。光能量怎么守恒?
    SNOOPY963
        90
    SNOOPY963  
       2023-01-18 21:45:40 +08:00
    简单问题…… 您这是问题吗?您这根本就没界定问题。
    ixcode
        91
    ixcode  
       2023-01-18 21:47:07 +08:00
    @dizzylight 量子涨落确实可以凭空创造能量
    leeolsen
        92
    leeolsen  
       2023-01-18 21:57:49 +08:00   ❤️ 13
    在理论物理学界,并没有一群“学霸”一样的任务来决定什么是正确的什么是错误的,恰恰相反,即使是大物理学家也是常常犯下很严重的错误。这里的对错有两种,一种是数学上是否自洽,一种就是能否用来解释这个宇宙中观测到现象。
    物理学虽然看上去非常的理论,实际上它的本质是一门实验科学,所有拿到诺贝尔奖的物理理论都已经被可复现的实验所验证。近现代粒子物理学的发展和质子对撞机的发展是相辅相成的,在现代物理学理论中广受检验,精度极高的标准模型就是被一代又一代的实验物理人所逐步验证的。这些在不同尺度都被验证的物理学理论就会像牛顿力学一样进入高中 /大学 /研究生的教材中被大家所学习,因为这些理论可以在足够的精度下描绘恰当能量尺度的大自然。如果学习了这些理论,人们就可以精确地预测这个世界运行的规律。
    事实上没有人认为现在的物理学已经是终极理论了,因为我本身是粒子物理方向的,我想举更多粒子物理的例子。被全世界认可的粒子物理标准模型实际上也有很多无法解释的问题,比如从理论上,基本粒子能级的 hierarchy 问题,和引力如何统一的问题;在实验上,解决不了宇宙背景辐射等天文学观测中发现的暗物质暗能量的问题。于是,理论物理学家们就开始猜测,是不是有标准模型以外的新物理,比如超对称理论 SUSY 。SUSY 在标准模型以外预言了新的基本粒子,如果要想验证这种理论就需要在实验中观测到 susy 所预言的新粒子。这就是为什么 LHC 在提高对撞机能量,中国也想筹建更高能量的 CEPC 和 SPPC 。在理论被验证之前,我们都可以把他们看作是假说。我们之所以要学习这些假说,是因为这些假说看起来很有可能是对的,它有很好的数学美感。但是实际上,只有物理系的博士研究生以上学历的人才需要去真正“学习”这些尚未被证实的理论。
    回到大爆炸理论,因为我对于宇宙学的了解也仅限于上过的广义相对论课程,所以很难保证我下面的说法非常准确。在当下的学界,就像 susy 一样,大家都认为 bigbang 是一个非常有希望的理论(应该说币 susy 有希望的多,susy 感觉已经半截入土了),伴随着 bigbang 理论所产生的原初引力波和宇宙暴涨都已经被实验所验证,所以大家认为 bigbang 可能用来描绘宇宙初期的图景,这就是为什么我们要继续学习 bigbang 继续研究 bigbang ,就是为了找出这个理论的问题,或者继续发展探测它,使得它成为一个扎实的“正确”的理论。
    至于 op 所说的反直觉,是因为人类的直觉是有偏的,尤其是在每个个体身上。量子力学的创造性就来自于它最初的反直觉,但是如果你多多钻研,多多学习,多多思考背后的数学本质,你的直觉也会发生变化的。不管是数学或者是物理都有很多反直觉的理论,而这些理论是正确的,你的直觉是错误的(一定层面上)。
    毫无优越感地说,如果对物理学感兴趣,真心建议去好好学习物理学的基本知识,从四大力学和数理方法开始学起,这些课程和教材都是免费的,近 20 年所有的物理学论文都可以在 arxiv 上免费获得,理论上来说你可以自学成才成为 Witten 。形而上地讨论物理学概念是没有意义的,这门科学只有用数学语言来描述,用实验来证实证伪才是准确的恰当的。
    oshio
        93
    oshio  
       2023-01-18 22:26:55 +08:00
    大爆炸怕是最符合直觉的了。现在在扩张,那反推回去从一个点炸开来不是最符合直觉的吗,其他任何可能多多少少都得再加点其他什么“力”才能解释。

    我看 lz 的疑惑是,大爆炸不能解释“从无到有”的问题,想知道有没有能直觉解释的理论(假说)。我也很好奇,据我所知并没有,可能对现在的人类可能还为时过早。

    现有宇宙理论其实挺多的,但没有能“从无到有”的,我觉得不是什么学霸打压,而是人类能力有限,真关心科学的话,你会发现科学家的脑洞比一般人真大太多了。
    SuperMild
        94
    SuperMild  
       2023-01-18 22:36:16 +08:00
    @dizzylight

    > 现在的问题是很少有不同理论展现给大众

    国内是比较少,因为马克思主义的影响,推崇唯物主义。但中国以外还有非常大的地方以及几十亿人呢,全世界有无数的宗教、哲学等数不胜数的理论。

    你说不同的理论数量少,不对。

    > 只有物理小圈子的一些学霸控制话语权 让人误解只有这种理论是“正确” 或许某个方向是正道 其他都是邪路

    前面我说过,物理学家 /科学家不太执着于 “正确 /错误” 的问题,他们更看重一个理论有没有用,有没有预测能力。
    而政客、商人,显然也是看重有没有用,有用的宗教他们用,有用的物理学他们也用。

    那么,你说让人误解只有这种理论正确,是指哪些人误解?

    > 我非常想要知道还有哪些看上去挺美的理论可以解释 甚至不用实验去证明 直觉上可能有突破的世界观。

    你这样说,与我对你的理解的第 2 、第 3 点是一致的呀。

    2. 你希望有人给你一个终极答案,只要能说服你就行,只要说起来一套一套像那么回事就行,没有实验证明也没关系。
    3. 你认为解答世界终极问题是容易的,并且很可能已经有人做到,或者你自己经过一些启发也能做到。
    Lightbright
        95
    Lightbright  
       2023-01-18 22:58:58 +08:00 via Android
    谁告诉你物理学发展停滞了?
    dizzylight
        96
    dizzylight  
    OP
       2023-01-19 00:38:04 +08:00 via iPhone
    @SuperMild 没有人是上帝不可能给什么“正确”答案 我只是想了解有没有其他可选模型彻底突破粒子物理的世界观 这样说你应该懂我的意思了吧?
    dizzylight
        97
    dizzylight  
    OP
       2023-01-19 00:51:07 +08:00 via iPhone
    @leeolsen 感谢专业人士回复。量子力学是单独的一套理论还是也属于粒子物理的分支 想找一些相对靠谱的科普书看看
    SuperMild
        98
    SuperMild  
       2023-01-19 00:53:52 +08:00
    @dizzylight

    我认为不存在你想找的那种理论。

    因为任何理论都无法解释 “起源”。

    比如盘古开天辟地,那么盘古从何而来?
    如果说世界不是由粒子组成,而是由金木水火土五行组成,那么金木水火土从何而来?
    如果说人类世界是上帝创作的,那么上帝从何而来?

    任何理论都无法解决 “起源” 问题,因为对于任何源头,都必然可以继续追问源头的源头。
    leeolsen
        99
    leeolsen  
       2023-01-19 01:00:18 +08:00
    @dizzylight #97 量子力学可以算是研究粒子物理的基础知识,量子力学发展出来的量子场论和广义相对论是现代物理的两大基石。当然关于量子力学基本原理本身的研究也是一个单独的领域。
    科普的话我不是特别了解,我小时候有看过第一推动系列,宇宙的琴弦之类的,都是质量很高的物理学科普丛书
    LuckyPocketWatch
        100
    LuckyPocketWatch  
       2023-01-19 01:25:56 +08:00
    现在物理学,和宇宙相关的很多都是空白领域,你的这个问题恰好就是其中之一,现在的宇宙起源论认为宇宙起源于一个半径无穷小,质量无穷大的奇点,在某个时刻因为某些原因爆炸了从而产生了现在的宇宙,这个奇点包含了宇宙的全部质量和能量,目前所有的物理规则全部是大爆炸以后诞生的

    至于大爆炸之前的事情,比如奇点如何产生的,目前属于空白地带,所以楼主的问题就是问在了这个空白地带
    1  2  
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