宇宙大爆炸前的量子涨落（宇宙量子涨落）

引力在宇宙大爆炸之前会不会存在?有什么猜想?

四种基本作用力是相互作用的，万有引力也是如此。如果没有相互作用当然就没有引力，从这个意义上来说，宇宙大爆炸前是没有引力的。但如果说宇宙奇点出现后，大爆炸之前，奇点是有无限时空曲率的，如果把这个作为引力的话，就可以认为大爆炸前存在引力。量子随机涨落不平衡出现了奇点。

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宇宙大爆炸理论认为，在宇宙爆炸之前，时间和空间并不存在。在这个阶段，由于没有物质，因此按照经典物理学的理解，引力不会产生。引力是物质之间相互作用的结果。在宇宙大爆炸之前，如果没有任何物质存在，那么根据牛顿的万有引力定律，就不会有引力的产生。

目前科学无法确切描述宇宙大爆炸前的状况，但基于假设和理论推测，存在类似用户所提的“两个黑洞相关假设”等可能性，不过这些均无确凿证据，仅为科学假设范畴内的探讨。

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宇宙大爆炸之前并非空无一物。大爆炸前的宇宙，所有的一切都集中在一个奇点上，这个奇点有着无穷大的能量（这就意味着它的引力也无穷大），且它是看不见、摸不着的一个非常奇异的点。后来这个奇点发生了爆炸，产生出了物质、能量及容纳这些物质的空间。

量子涨落是量子力学中的基础现象，真空中会短暂出现能量波动并产生粒子对（如正电子和电子）。量子涨落发生时，最直观的表现是“真空不空”——看似空无一物的空间，实则有粒子对的随机生成和湮灭。就像平静的水面偶尔泛起涟漪，这种涨落看似微小，却在微观世界和宏观宇宙中产生深远影响。

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量子涨落指的是量子系统的随机性，涌现出来的能量起伏。斥力场指的是一种物理场，其中粒子相互排斥。量子涨落会产生斥力场的原因是因为它们之间存在着相互作用。在量子力学中，每个物理系统都有一个波函数，用于描述它的状态。波函数的平方给出了系统处于每个可能状态的概率。

虚粒子对的生成与消失：量子涨落表现为真空中虚粒子对的瞬间产生和相互湮灭。这些粒子对如同短暂存在的幽灵，它们的存在时间极短，但确实在真空中发生了。实验验证：兰姆移位实验揭示了真空涨落对电子运行轨道的微妙影响。如果不考虑真空涨落效应，电子轨道的能量计算将与实际观测结果不符。

由于该区域的引力极强，导致量子涨落产生的虚粒子对实体化。通常情况下，这对虚粒子会相互湮灭，释放出能量。然而，在黑洞附近，由于强大的引力作用，其中一个虚粒子可能被黑洞捕获，而另一个则得以逃脱。

在空间生成了由粒子和反粒子组成的虚粒子对。粒子对借取能量而生成，又在短时间内湮灭归还能量。这些产生的虚粒子的物理效应是可以被测量的，例如，电子的有效电荷与裸电荷不同。从量子电动力学的兰姆位移与卡西米尔效应，可以观测到这效应。

量子涨落与卡拉比-丘流形：量子涨落本质上是卡拉比-丘流形的拓扑振动在低维时空的显现。这种振动是额外维（如六维紧致化空间）的量子呼吸，通过AdS/CFT对偶性在四维时空表现为虚粒子对的瞬现。

暴胀理论认为，在宇宙大爆炸之前还发生了一个阶段，就是空间的暴胀，发生在10^-36秒到10^-32秒，这段极小的时间内，虽然时间短，但是这个阶段让宇宙空间的半径增大了至少10^50倍。这是个啥概念？这相当于把一粒灰尘变成了10个银河系的大小。

如果在10年前提出这样的问题，那简直是对宇宙学大逆不道了；绝大多数宇宙学家会认为，思考大爆炸以前的时间，就像打听北极以北的地方在哪里一样。然而，理论物理学的发展，尤其是弦论的出现，大大改变了宇宙学家的视角，大爆炸前的宇宙已成了宇宙学的研究前沿。

科学对宇宙大爆炸前状况的认知现状时间起点问题：根据大爆炸理论，时间本身是从大爆炸那一刻开始的，在大爆炸“之前”可能没有传统意义上的时间概念，所以讨论大爆炸之前发生了什么，在现有的物理学框架下是有一定困难的。

年，理论物理学家阿兰·古斯提出了暴胀理论。该理论认为，在大爆炸之前，宇宙经历了一个空间暴胀的时期。在这极短的时间内（大约10^-33秒到10^-32秒），宇宙的体积膨胀了惊人的倍数，几乎从一个极小的点迅速扩展到银河系的大小。

自1981年提出以来，暴胀已经精确地解释了大量观测结果。当然也存在一些理论上的问题，首当其冲的就是暴胀场到底是什么，以及是什么给予了它如此巨大的初始势能。第二种方法就不是那么广为人知了，它解决难题的手段是消除掉奇点。

至于在此之前发生了什么，广义相对论认为有一个引力奇点，但物理学家对此意见并不统一。大爆炸一词在狭义上是指宇宙形成最初一段时间所经历的剧烈变化，这段时间通过计算大概在距今137亿（37 × 1010）年前；但在广义上指当今流行的揭示宇宙起源和膨胀的理论。

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