宇宙大爆炸起源于奇點，奇點時空曲率無限大，說明大爆炸前引力就存在嗎？

有人提出了這樣一個問題：據(jù)說宇宙大爆炸前沒有時間沒有空間，但是否存在引力呢？這個問題很有意思，我們一起來討論一下。

四種基本作用力是相互作用的，萬有引力也是如此。如果沒有相互作用當然就沒有引力，從這個意義上來說，宇宙大爆炸前是沒有引力的。但如果說宇宙奇點出現(xiàn)后，大爆炸之前，奇點是有無限時空曲率的，如果把這個作為引力的話，就可以認為大爆炸前存在引力。

量子隨機漲落不平衡出現(xiàn)了奇點。現(xiàn)代量子力學認為，宇宙大爆炸前處于量子真空狀態(tài)，這個量子真空中充滿了 海森堡不確定性原理相符的量子漲落，宇宙就是在這種量子漲落的背景中出現(xiàn)，表現(xiàn)為一個體積無限小、密度無限大、溫度無限高、時空曲率無限大的奇點，這個奇點發(fā)生爆炸，也可以理解為急速的膨脹，才出現(xiàn)了宇宙。

何謂時空曲率？就是時空扭曲的量度。愛因斯坦相對論認為，引力是時空扭曲導致的現(xiàn)象。既然宇宙大爆炸前有一個奇點，而這個奇點又有無限曲率，如果從這個角度來說，宇宙在出現(xiàn)前，引力就表現(xiàn)出來了。

但時空通訊認為，這種表現(xiàn)是沒有對象的，也就是說沒有相互作用對象的，因為那時候既沒有空間，也沒有時間，更沒有物質(zhì)，無限的時空曲率只是局限于這個奇點的表面和內(nèi)部。

按照我們宇宙的定義來看，大爆炸以前，可視為沒有引力出現(xiàn)。

這樣，我們可以認為，引力是隨著宇宙出現(xiàn)才出現(xiàn)的。大爆炸宇宙模型有一個大爆炸時間表，也可以說是時間簡史。宇宙起源于138億年前奇點的爆發(fā)，我們可以理解為一個無限小的奇點在某一天突然爆發(fā)了，也可以理解為某一天這個奇點突然膨脹了，迅速膨脹得越來越大，現(xiàn)在我們還是在這個奇點的膜上，因此奇點的無限曲率還存在，人類永遠也無法突破奇點的邊界。

隨著奇點爆發(fā)，宇宙出現(xiàn)了，時空物質(zhì)同時出現(xiàn)了，而四種基本力中也包括在其中。引力是我們宇宙四種基本力之一，也是最早出現(xiàn)的一種力。從這句話，大家就應該知道里面包含了這樣幾層含義：引力是“我們宇宙”的一種力，也就是說在沒有宇宙之前，不可能存在這種力；引力是最早分離出來的一種基本力，這就說明宇宙出現(xiàn)后，最先出現(xiàn)的是引力。

宇宙大爆炸開始時，四種基本力是混合在一起的，分不出什么力，但引力是最早脫穎而出的。最早在什么時候發(fā)生的呢？就是普朗克時間。

普朗克尺度是人類能夠認識的最小尺度。偉大的物理學家，量子力學的開創(chuàng)人馬克斯·普朗克，天才的發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了一個神奇的自然常數(shù)，叫普朗克常數(shù)，成為現(xiàn)代科學中最重要的一個物理常數(shù)，描述的是量子的大小。

這個常數(shù)用“h”表示，用焦耳（J）為能量單位表述為h=6.62607015×10^-34 J·s（焦/秒），或者用電子伏特為單位（eV）表示為h=6.62607015×10^-34/1.602176634×10^-19eV·s=4.1356676969×10^-15 eV·s（電子伏特/秒）。

這是普朗克基于發(fā)現(xiàn)能量的發(fā)射是一份一份進行的，這一份最小的能量就叫量子。根據(jù)普朗克常數(shù)，得出了普朗克尺度和普朗克時間。普朗克尺度約1.6x10^-35m，普朗克時間為10^-43s，普朗克溫度為10^32K。就是說，在宇宙大爆炸開始后的1000億億億億億分之一秒，宇宙尺度只有1600億億億億分之一米這么大時，溫度為1億億億億K，引力就從四種基本力中分離出來了，而其他的三種基本力還處于合在一起的狀態(tài)。

其他三種基本力出現(xiàn)的時間。大爆炸發(fā)生后的10^-35s，也就是1000億億億億分之一秒時，溫度降到1000億億億K，強相互作用力分離出來，電磁作用力和弱相互作用力還合在一起；大爆炸后10^-12s時，溫度降到了10^15K，也就是10000億分之一秒時，溫度降為1000萬億度，電磁作用力和弱相互作用力分離出來。

至此，世界上四種基本力就全部出來了。

別看這些力分離出來時間是有先后的，是一步一步的，但都在電光火石一瞬都無法形容的瞬間，也就是爆炸從0秒到萬億分之一秒之間，量子世界就發(fā)生了這么多驚天動地的事件。

在四種作用力的分工合作下，宇宙漸漸成了現(xiàn)在的樣子。

萬有引力的根源。早在300多年前，牛頓就發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，再過了100多年，卡文迪許通過扭秤實驗，得到了萬有引力常量G，從此萬有引力這個自然規(guī)律成為人類認識世界的最重要工具。萬有引力定律表述為：F=GMm/r^2

這里面，F(xiàn)表示引力大小值；G為引力常量，約為6.67x10^-11·N/kg^2；M和m為相互作用物體質(zhì)量；r為相互作用物體質(zhì)心之間的距離。

從這個公式，我們可以看出引力大小是與物體質(zhì)量成正比的，與物體之間距離平方成反比的。因此，質(zhì)量才是引力的根源。愛因斯坦廣義相對論揭示了萬有引力的本質(zhì)，他認為不管物體質(zhì)量大小，都會對周邊時空造成擾動，也就是會導致時空彎曲或陷阱、漩渦，表現(xiàn)出來的就是引力。

這就說明引力本質(zhì)是物質(zhì)對時空的擾動。由此可以認為，宇宙奇點的無限曲率是質(zhì)量的表現(xiàn)，但并非屬于我們的宇宙，也并非現(xiàn)有理論認識范圍；我們認識的四種基本力，其中包括引力，都是在宇宙出現(xiàn)后出現(xiàn)的。

就是這樣，歡迎討論，感謝閱讀。

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