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宇宙真的无限大吗?

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online_member 发表于 2020-3-1 21:23:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
宇宙真的无限大吗?
online_member 发表于 2020-3-1 21:24:19 | 显示全部楼层
宇宙是无限大吗?
从暴涨宇宙模型来看,那么宇宙的范围是有限的,但如果从人类的观测与理解来分析,那么宇宙又是无限的,双方都有充足的理由,不妨来看看都有哪些理由!

宇宙真的无限大吗?664 / 作者:内托体头 / 帖子ID:56592


这是2013版的超星系团近郊的宇宙地图,横跨约1亿光年!尽管相对于可观测宇宙的930亿光年来说这是一个接近于千分之一的区域,但对于人类来说似乎是一个永远都难以跨越的距离!
根据宇宙暴涨的模型,我们认为宇宙诞生于138.2亿年的一个奇点的暴涨,尽管其初期的暴涨远远超过光速,约在10^-32S内从一个原子的直径膨胀到一光年大小,其速度是难以想象的,但只要有数值这就是一个可以计算的值,即使经过了138.2亿年,它也是一个有限值,因此从这个角度上来说,宇宙就是一个有限大小的空间!
但从另一层意义上来看,宇宙又是无限的,根据2013年ESA的普朗克卫星观测,衡量宇宙膨胀的哈勃常数为67.80±0.77(km/s)/Mpc,即每隔326万光年,宇宙的膨胀速度即增加67.8KM/S,那么据此计算的话,宇宙约在130多亿光年外就以超过光的速度在向外膨胀,当然我们现在依然能观测到来自于134亿光年外的天体信号,比如GNZ-11

宇宙真的无限大吗?303 / 作者:内托体头 / 帖子ID:56592


来自于134亿光年外的天体,射电望远镜更是观测到了136亿光年外的天体,为什么射电望远镜能看到更远的天体,其实很简单,因为其膨胀已经将在可见光的光谱红移到了电磁波波段!

宇宙真的无限大吗?570 / 作者:内托体头 / 帖子ID:56592


红移与蓝移,如果光源正以足够高的速度离去的话,其红移会将波长拉成一条直线,那么此时我们用任何手段都将难以观测到这些天体的踪影!

宇宙真的无限大吗?853 / 作者:内托体头 / 帖子ID:56592


最终我们将无法观测到宇宙的边缘,连终极观测都无法确定大小区域,我们有什么理由认为其大小是有限的呢?
有限的宇宙却有着无限的探索,尽管生命无限,但我们探索宇宙的脚步永远都不会停下!
online_member 发表于 2020-3-1 21:24:53 | 显示全部楼层
宇宙真的无限大吗?712 / 作者:胡胡胡美丽_ss / 帖子ID:56592



宇宙,在西方的概念里,强调的是所有物件,暗指着所有星系都只存在于时空中,而古中国的传统宇宙的概念强调的则是时空,但其实也暗指时空中必有物质。
我们把东西方两个概念合并起来就是全人类的宇宙观。

宇宙真的无限大吗?434 / 作者:胡胡胡美丽_ss / 帖子ID:56592



我们都知道,地球属于太阳系,太阳系之外是银河系,而宇宙包含了银河系,是最大的。
那么因此产生的问题就是,宇宙之外是什么呢?它是无穷大的吗?包含万物的吗?
其实人类是无法确切知道这个问题的,因为语言的限制对我们的思维产生了困扰,比如我们会问“你吃饭了吗”,那我们是默认他是有吃饭这个功能的,可以吃,可以不吃。或者我们问“西在那个方向”,我们也是默认有西这个方位的,但是大家想一想,如果我们在南极问这个问题,就不存在了,哪里都是西。
同样的道理,我们在考虑“宇宙的外面是什么”,也是我们假设了宇宙是由外面的,但是实际上我们根本无法证实,那么就有了各大猜想,小编为大家整理了关于宇宙之外的五大猜想。
1.宇宙外面是什么,可能仍然是宇宙

宇宙真的无限大吗?634 / 作者:胡胡胡美丽_ss / 帖子ID:56592




人类算出了宇宙的年龄,也推算出了宇宙有多大,但是却依旧搞不清楚宇宙外面是什么。有人认为宇宙是在不断膨胀的,而它的速度大小则是未知的,但是光速是个定值,也就是说如果宇宙膨胀的速度高于光速,人类将永远无法探测到宇宙外面是什么。



宇宙真的无限大吗?575 / 作者:胡胡胡美丽_ss / 帖子ID:56592



还有人说,在发现世界是球形之前,人们也会思考世界的边缘在哪里,直到有一天人类发现世界是一个球的时候,这个问题就变得没有意义。
同样的道理,宇宙的外面是什么?也许宇宙的外面就是它的里面,也许等我们弄明白这个问题时,这个问题已经变得没有意义。
人类目前能够观测到的极限也仅仅是460亿光年左右的距离,这个距离范围内的宇宙被称为哈勃体积,而宇宙的范围肯定比这些要多很多。天文学家们对宇宙外面是什么有很多猜测,但是大多数人都认为,宇宙之外可能还是宇宙,下面我们就来看看这五大宇宙外围论的猜想。
2.镜像宇宙论

宇宙真的无限大吗?465 / 作者:胡胡胡美丽_ss / 帖子ID:56592




美国数学家杰弗里·威克斯提出过一个令科学界震惊的新宇宙模型,他认为宇宙其实只不过是一个大小有限、形状如同足球的镜子迷宫。宇宙之所以令人产生没有边界的“错觉”,是因为这个有限空间通过镜像效应无限重复映现自身。这就相当于我们处在一个被镜子包围的空间时,我们会看到无数个影像,宇宙的情况也是如此。我们之所以会认为宇宙没有尽头是因为我们视觉上的错觉。宇宙有限,镜像无限,看似无限的宇宙其实只是无数星系、无数地球,一切都是相同的重复。
实际上,宇宙论者认为如果我们能看的足够远,就会进入到另一个哈勃体积——一个完美复刻版的宇宙。在哈勃体积之外,你不仅仅会发现不重复的行星——而是看见任何东西都有可能。可能你会看见另一个宇宙的你,可能你正在上班但他正在吃早饭,也可能去抢银行,也有可能有一个与你完全相同的人。尽管这听上去不太可能,但是无限这个概念比无限本身还要远,宇宙也有着无限的可能。
有可能有人会很不理解为什么会有这种平行镜像的想法,而有人相信镜子中的世界是真实的,或许比我们的世界更简单,又或是更残酷。


宇宙真的无限大吗?68 / 作者:胡胡胡美丽_ss / 帖子ID:56592



3.宇宙是无限多的泡泡
说到底宇宙之外可能还是宇宙,只是我们现在没法看到。这些地方和我们观测到的宇宙有着同样的物理规律和各种常量。宇宙自大爆炸后就开始不断膨胀,而膨胀中会导致太空中产生泡泡,每个泡泡都含有了一个不再膨胀的宇宙,每个泡泡里都有各自的物理法则。这种理论更倾向于认为宇宙无限,泡泡本身也i是无限的。即便走出了泡泡的界限,外面的宇宙空间还是在膨胀的,无论用多快的速度追赶都追不上其它的泡泡。


4.黑洞产卵宇宙论

宇宙真的无限大吗?204 / 作者:胡胡胡美丽_ss / 帖子ID:56592




应该很多人都听说过黑洞,黑洞是宇宙空间内存在的一种超密度天体,由于它完全不反射光线所以又被叫做黑洞。黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。它巨大的引力可以使外来的辐射和物质进入到它的视界以内,但它自身视界内的任何物质却不能跑到外面。因此人们只能根据引力作用来推测它的存在而不能真正地看到它。
物理学家Lee Smolin提出了一种新的理论,他认为宇宙中的每个黑洞都会创造出一个新的宇宙,而每个新宇宙的物理定律都有所不同。Smolin提出了一种自然选择的宇宙论,如果能够频繁的生成黑洞,那就会有更多的宇宙,而没有黑洞形成的宇宙只能等死。
5.有许多平行世界

宇宙真的无限大吗?471 / 作者:胡胡胡美丽_ss / 帖子ID:56592




关于平行世界的理论就太多了,目前最被大家所认可的几种理论中,有一种是弦理论的进化版本:认为有几层膜在其它维度震动。而有一些高维太小了,就像你从1公里外看一跟高压线一样,因此看起来是1维的,但其实还有另外的2个维度,这些涟漪一样的在11维度震动一膜就是我们的宇宙之外的其它宇宙。涟漪运动效应可以解释宇宙的物质分布,这种理论认为重力是从其它维度中的宇宙中泄露到我们这个维度的这个宇宙的,因此与众不同。(这也能解释为什么重力相较其它基本力如此微弱)。
人类一步一步的探索宇宙,从地心说,日心说开始,人类对于宇宙的探索和发现就没有停止过,到目前为止,人类对于宇宙的认知还不完全,一切都还在探索和猜想当中。

宇宙真的无限大吗?728 / 作者:胡胡胡美丽_ss / 帖子ID:56592
online_member 发表于 2020-3-1 21:25:18 | 显示全部楼层
可观测宇宙的直径为930亿光年,从这个角度上出发,对于地球上的我们来说,目前的可观测宇宙是有限的。那么包括可观则宇宙在内的整个宇宙呢?

宇宙真的无限大吗?1000 / 作者:ysykeke / 帖子ID:56592


  
根据我们目前对天文学/宇宙学的理解,宇宙没有边界,它要么是无限的,要么以某种奇怪的方式把自己包裹起来,使其永无止境。观测似乎与这些预测一致,即如果宇宙确实有一个边界,这个边界也会离我们太远,以至于我们目前无法看到它,而且它对我们没有任何影响。  
宇宙学家认为,宇宙中有很大一部分不在我们所能观察到的宇宙部分之外,但不可能确切地说它是无限的。标准的宇宙学假设是宇宙是均匀的和各向同性的。这些假设似乎是正确的,并且在我们可以观察到的宇宙中得到了证实,宇宙在各个方向上看起来都是一样的,而且在足够大的范围内,宇宙似乎是均匀的。如果宇宙中不可观测的部分也是各向同性的和同质的,那么宇宙可能是无限的。  

宇宙真的无限大吗?74 / 作者:ysykeke / 帖子ID:56592




确定宇宙是否无限所需要的一条信息是知道宇宙的曲率。有三种不同的曲率模式,它可以有正曲率,就像球面的二维曲率;零曲率,像平面;或者负曲率,像马鞍表面的曲率。如果宇宙是各向同性的并且宇宙的曲率具有恒定的正值,那么宇宙将是有限的,正如球体的表面是有限的。另一方面,如果宇宙的曲率是一个零的常数,或者有一个常数的负曲率,宇宙就真的是无限的。  
如果宇宙是有限的,并且有边缘,那么它也应该有一个中心。很长一段时间以来,科学家们一直认为宇宙的中心是所有星系似乎都在远离的空间点。这就产生了一个问题:“宇宙的边缘之外是什么?”  
现在宇宙以72公里每秒每百万秒差距的速度膨胀。这个速率被称为“哈勃常数”,这实际上是一个误称,因为多年来,它不像其他物理常数一样是常数。由于这种膨胀,星系之间的距离每年增加约0.0000000074%。在宇宙的尺度上,大约是465亿光年的尺度上,膨胀意味着很多。在我们银河系的尺度上,即10万光年尺度上,这种膨胀是不明显的。  

宇宙真的无限大吗?933 / 作者:ysykeke / 帖子ID:56592




虽然科学家们当时知道这一现象是星系彼此远离,但今天天文学家知道,这实际观测到的是宇宙的膨胀。无论你在宇宙中的什么位置,你都会看到同样的现象以同样的速度发生。但是在这里,我们被困在宇宙中的某个地方,除了我们周围的宇宙,我们没有办法看到任何东西。如果我们离宇宙的“边缘”太远,以至于我们根本看不到它,它也不能对我们产生任何影响,那么我们所在的位置和宇宙的中心之间有什么区别呢?没有。“宇宙中心”的概念失去了一切意义。  
因此,有没有可能根本没有中心呢?如果宇宙是无限大的,也就是说,我们可以永远沿着直线旅行,永远不会到达宇宙的尽头。那样的话,就真的没有宇宙的中心了。理论上也不行。这就是为什么有人认为,无论你在哪里,都是宇宙的中心。
如果你有其他见解,可以在下方评论哦,我相信你的评论可以一针见血。
online_member 发表于 2020-3-1 21:25:47 | 显示全部楼层
宇宙真的无限大吗?588 / 作者:想出轨逗 / 帖子ID:56592


宇宙当然不是无限大了,宇宙是有限无界的。这个不光是爱因斯坦把广义相对论应用于宇宙学中得出的结论,也是哲学上逻辑上的结论。宇宙无限在哲学上逻辑上讲不通,除非宇宙不是物质,只要是物质就有大小。宇宙的有限主要表现在时间、空间、物质和能量的有限。时间的有限指的是宇宙有开端和终结;空间的有限指的是宇宙体积有大小且从“无”到有;物质的有限指的是宇宙物质的量是有限且从“无”到有;能量的有限指的是宇宙的总能量是有限且守恒。细心的读者发现了:时间、空间和物质的量都是从无到有,怎么唯独能量不是?这是因为物质从“无”到有的“无”并不是什么也没有的意思,它只是没有质量的意思,按照现在量子力学的说法,物质的质量是与被称为“上帝粒子”有关的希格斯场赋予的,一开始并没有。而时间和空间是伴随物质及其运动产生的。唯独能量一开始就存在,因为能量才是物质最重要的属性,一个物质可以没质量,但不能没能量。
总之宇宙是有限的。经科学家精确测定,它的年龄为138.2亿岁,而它的可观测部分的直径约930亿光年,加上目前观测不到的和也许永远观测不到的,还能比这个数字大。930亿光年有多大?1光年就是光以每秒30万公里的速度走一年的距离,大约为九万四千六百亿公里,930亿光年就是8.7978x10^23公里,为了理解930亿光年到底多大,我们采用类比法:我们生活在地球上,地球的广大,我们都知道。我们最近看过电影《流浪地球》,影片中为了推动地球,影片中用12000座高11公里直径超过30公里的行星发动机来推,

宇宙真的无限大吗?340 / 作者:想出轨逗 / 帖子ID:56592


地球都不太爱动,可见地球之大。现在如果把地球比作一个小米粒,那太阳系就相当于一个标准体育场;如果把太阳系比作一个小米粒,那银河系就相当于一个标准体育场;

宇宙真的无限大吗?783 / 作者:想出轨逗 / 帖子ID:56592


如果把银河系比作一个小米粒,总星系(即930亿光年可观测宇宙)就是一个标准体育场。这930亿光年还只是5%的可见物质占的空间,那95%的暗物质暗能量还不知隐藏在哪儿,占多大的空间。读者诸君,你说宇宙有多大?
以上就是我们常规认识的宇宙,实际上宇宙不但有限而无界,宇宙还无外无中心无形。虽然有限,但并没有大小的边界,无界即无外,只有无大才能无外,因此宇宙没有绝对的大小,就是这样存在着。宇宙既然是“无”中生有,小到极点就是大,大到极点归于无,大和小殊途同归,又何必计较宇宙大小呢?
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