宇宙是如何形成的?宏观宇宙可以用微观世界来解释吗?

宇宙起源于654.38+03.82亿年前的大爆炸,这早已被现代宇宙学所证实。哈勃红移和微波背景辐射都是支持大爆炸理论的有力证据,但我们在研究直径930亿光年的可观测宇宙的同时,也在研究物质最深处的秘密,也就是我们常说的微观世界。

在历史上,我们都试图找到物质的最小组成部分。中国古代的金木、火、水、土、五行,西方的土气、火、水、四大元素,都是微观领域的初步探索。后来古希腊人leucippus创立了原子论,认为原子是物质的最小单位,数量巨大的原子像积木一样构成了世界上的一切。

但是随着科学的发展,我们发现了原子之后,发现了组成原子的原子核和核外电子,也在原子核中发现了组成它们的质子、中子和夸克,但是这些微观粒子的运动规律和状态与宏观世界完全不同,这就导致了专门研究微观世界的科学——量子力学的诞生。

量子不是单个粒子,而是所有微观粒子的统称。这些微观粒子大多在微观世界呈现测不准原理和波粒二象性,导致宏观世界的物理规律在微观世界完全失效。测不准原理导致我们同时得到微观粒子的速度和位置,波粒二象性使得人类观察影响实验结果。

目前量子力学掌管微观世界,广义相对论掌管宏观世界。这两套理论在不同领域为我们描述了同一个宇宙,但微观世界的经验不能用来预测宏观,宏观世界的经验也不能预测微观。

在未来,宇宙可能会继续膨胀,直到星系彼此远离。当然也有可能膨胀到一定程度后开始收缩,再次成为奇点,再次轮回。