宇宙真的没有边际吗?

2023-01-31 00:55

2个回答
这牵扯到宇宙是有限的还是无限的问题,无限的肯定是没有边界的,这个显而易见。但是有限的宇宙也是没有边界的,这就有点匪夷所思了,不过你看完霍金的时间简史你就知道为什么了,他提出了有名的无边界条件,有限但是没有边,宇宙就是一个膨胀的四维球的面(即三维超球面)。
摘自《时间简史》
弗利德曼只找到一个模型,其实满足他的两个基本假设的共有三种模型。在第一种模型(即弗利德曼找到的)中,宇宙膨胀得足够慢,以至于在不同星系之间的引力使膨胀变慢下来,并最终使之停止。然后星系开始相互靠近,宇宙开始收缩。图3.2表示随时间增加两个邻近的星系的距离的变化。刚开始时距离为零,接着它增长到最大值,然后又减小到零;在第二类解中,宇宙膨胀得如此之快,以至于引力虽然能使之缓慢一些,却永远不能使之停止。图3.3表示此模型中的邻近星系的距离随时间的变化。刚开始时距离为零,最后星系以稳恒的速度相互离开;最后,还有第三类解,宇宙的膨胀快到足以刚好避免坍缩。正如图3.4所示,星系的距离从零开始,然后永远增大。然而,虽然星系分开的速度永远不会变为零,这速度却越变越小。
第一类弗利德曼模型的奇异特点是,宇宙在空间上不是无限的,并且是没有边界的。引力是如此之强,以至于空间被折弯而又绕回到自身,使之相当像地球的表面。如果一个人在地球的表面上沿着一定的方向不停地旅行,他将永远不会遇到一个不可超越的障碍或从边缘掉下去,而是最终走到他出发的那一点。第一类弗利德曼模型中的空间正与此非常相像,只不过地球表面是二维的,而它是三维的罢了。第四维时间的范围也是有限的,然而它像一根有两个端点或边界即开端和终端的线。以后我们会看到,当人们将广义相对论和量子力学的测不准原理结合在一起时,就可能使空间和时间都成为有限的、但却没有任何边缘或边界。

一个人绕宇宙一周最终可回到出发点的思想是科学幻想的好题材,但实际上它并没有多大意义。因为可以指出,一个人还没来得及绕回一圈,宇宙已经坍缩到了零尺度。你必须旅行得比光波还快,才能在宇宙终结之前绕回到你的出发点——而这是不允许的!

在第一类弗利德曼模型中,宇宙膨胀后又坍缩,空间如同地球表面那样,弯曲后又折回到自己。在第二类永远膨胀的模型中,空间以另外的方式弯曲,如同一个马鞍面。所以,在这种情形下空间是无限的。最后,在第三类刚好以临界速率膨胀的弗利德曼模型中,空间是平坦的(所以也是无限的)。
基本上是这样的。
如果宇宙是闭合的,那宇宙就是有界而无边的。可以这样理解,宇宙如同一个巨型黑洞,我们在这个黑洞内部。由于宇宙是向内弯曲并自我封闭的,无论我们向哪个方向走,最终都会回到出发地。而且我们无论如何也到不了宇宙的边缘。在我们行进过程中,我们的四面八方都是星系,越过一个还有一个,在各个方向上,星系的数量和相对密度变化都不大。
如果宇宙是开放的,不论是平直的还是马鞍形,那就干脆没有边际了。既无界,也无边。
相关问答
宇宙的边际是什么?为什么宇宙没有边际?
3个回答2022-10-08 18:40
这是个未知的概念 因为没人见过宇宙的边际 现在的说法都是猜想 个人认为没有边际 有边际的话,那边的外面又是什么,是空间还是实体,是空间又为什么不属于宇宙,实体也为什么不属于宇宙,我有个大胆的猜想,宇...
全文
宇宙的边际是什么样子的?宇宙有边际吗?
4个回答2023-03-14 19:04
根据膨胀系数 我们现在的宇宙速度是跟不上膨胀速度的 所以我们就无法到达宇宙边界
为什么宇宙是无边无际的?
1个回答2023-01-17 10:55
宇宙具有绝对有界,相对无界性质。 先说地球是有界的也是无界的,说地球无界,哥伦布发现新大陆的时候他说过,地球是无界的,从二维角度看,他认为地球是一个平面,你绕地球走始终走不到尽头,走一圈会回到原点。 ...
全文
宇宙有边际吗?
4个回答2023-01-28 06:59
宇宙有无数的边际!你可以随便划!
宇宙有边际吗?
1个回答2022-12-28 05:28
有些星月·才上手时候盘玩的时候·星星都有掉渣渣的·现象·没事的·多上手盘玩·
宇宙的边际是什么
5个回答2022-08-26 11:17
宇宙在膨胀中 然而,哈勃的测量方法无法保证得到较为精确的结果,后来人们发现了气体吸收谱线的红移现象,从此,这个被称为多普勒效应的现象使我们握有了测量星系的理想工具,帮助我们拓宽了认识宇宙的视野。...
全文
宇宙无边无际吗?
1个回答2023-09-02 21:06
从哲学的观点看。人们认为宇宙是无始无终,无顷肢边无际的。不过,对这个深奥的概念我们不打算做深入的探讨,还是留给哲学家们去研究。我们不妨把眼光缩小一些,讲一讲利用我们现有的科学技术所能了解和观测的宇宙,...
全文
宇宙是无边无际的吗?
1个回答2023-08-26 04:30
宇宙现在有两个概念,一个是广义的,一个是狭义的. 广义的宇宙,指所有的物质或非物质世界的总称,也就是说,不管有什么东东,它都是宇宙的一部份,一般认为这种广义的宇宙是无边无际的,假设有边的话,人们自然会...
全文
为什么宇宙是无边无际的
3个回答2023-10-25 01:35
现在一般认为宇宙大小是有限的,大概140亿光年。 但是宇宙没有边界。这个要怎么理解呢?就象地球的表面,地球的表面是一个面,它的大小有限(5.1亿平方公里,但是它没有边,你沿一个固定的方向走,走了大约4...
全文
宇宙为什么无边无际?
2个回答2022-12-24 18:05
从哲学的观点看。人们认为宇宙是无始无终,无边无际的。不过,对这个深奥的概念我们不打算做深入的探讨,还是留给哲学家们去研究。我们不妨把眼光缩小一些,讲一讲利用我们现有的科学技术所能了解和观测的宇宙,人们...
全文
扫码下载APP
听书听课听播客,随时随地陪伴你
热门问答