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宇宙有没有边界?如果有,那宇宙是怎样的?

 三平斋 2018-04-25
 

宇宙有没有边界?如果有,那宇宙是怎样的?

又是什么样的空间?星球怎么形成的?


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上海科技报科普问答主持人:主任记者吴苡婷

这是一个相当烧脑的问题,对于宇宙的任何假设目前都是停留在猜测方面。因为宇宙实在是太浩瀚了,我们用宇宙大爆炸学说,基本判定宇宙的寿命在138亿年,它是从一个奇点出发,快速膨胀的产物,有点像我们吹泡泡一样。

我们观察宇宙和观察地球上的事物有很大差别,宇宙中的物体的距离叫做光年,就是光行走一年的距离。我们看到的50亿光年的星云,那是它在50亿年前的表现,今天的它们我们是无法看到的,换句话说,我们观察宇宙并不是实时观看,而是延期了很多年,甚至会是几十亿年,NASA的科学家们还发现了距离地球130亿光年的星云,那是宇宙刚开始时的样子。

宇宙到底有没有边界呢?为什么我们看不到边界呢?科学家们认为有几种解释,可以说明为什么我们无法看到边界。第一是宇宙可能是一个球体,地球也是一个球体,我们绕着地球怎么走也到不了边界,宇宙也是如此,因为体积实在是太过庞大,我们无法感受到它曲面的存在。第二是维度的猜想,我们今天处于三维空间,可能在这个维度里是看不到宇宙边界的,要到更高维度才能领略宇宙的全貌。第三就是宇宙实在是太大了,我们的技术水平还无法探测到宇宙的边界。第四是虫洞的假设,宇宙的中的虫洞是不是可以逃离宇宙的通道呢?在电影《星际穿越》中,就描述了探索者进入了虫洞后来到了宇宙的一端,因为宇宙的空间会折叠,我们看不到对面的情况。

当然这一切也都是猜测,宇宙边界之谜还有待天体物理学家给出合理的解释。

答:如果宇宙有边界,那么边界之外应该是:光速为零、时间停止、物质不能进入。


现在宇宙学的主流观点是“宇宙有限,但是没有边界”,有点像麦比乌斯环,一个方向出发,速度足够快的话,会回到起点。



除了上面观点外,部分人坚信宇宙是没有边界且无限大的;另外一部分人相信,宇宙有限大存在边界,但是一问边界外是什么,就回答不了了。


基于假设,要是宇宙真的有边界,我们可以根据现有理论设想一下,比如宇宙大爆炸模型指出,我们宇宙处于膨胀之中,可是膨胀来的空间是无中生有吗?


我们结合一些物理学定律,或许可以看作:在宇宙边缘,光速为零,时间停止,任何物质都无法穿透边界,边界外好比一个反空间,和我们的正常空间相反,只有当我们的正常空间膨胀并挤压反空间后,才能允许光在其间运行,时间才得以流动。



以上观点,完全是在宇宙存在边界的假设下,进行想象的;虽然宇宙有边界这个假设,很有可能是错误的,但是人类的想象是无限的。


好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!

宇宙没有边界,至少没有我们想象中那样的边界(比如一个箱子)。

因为一旦这样定义了边界,我们就会很自然的问:那么边界外是什么呢?(也就是宇宙外面)。。。无法回答,因为这是一个死循环,你可以无限的问下去,但始终不能描述宇宙的形状

这时候我们就思考了:如果宇宙没有边界呢?

这句话貌似听上去不太合理,但我们可以类似的打个比方。以地球表面为例,我们可以在上面环绕运动无数圈,说明在地球表面上,并没有边界之说。

我们可以再概念化一点,假设一个二维生物生活在闭合曲面之上,只要曲面不增大,二维生物速度不太慢,每一次“直线”旅行都会回到起点。

现在我们将二维生物升级为三维生物(就是我们人类),如果宇宙不存在边界,那么宇宙很可能就如闭合曲面一般。当然了,我们人类是无法直观的感受到的,除非你“升级”至四维空间。

这是个虚无的问题,因为与人类的经验无关,而知识一定是要建立在经验之上的。我试着从哲学的角度问答一下。

先说宇宙这个词汇的概念。据统计,现代汉语百分之七十的词汇都是泊来品,是近代以来对照西方语言词汇泊来创新的。语言的重要性是不言而喻的,我们讲的理性或理性思维实际上就是语言思维,掌握了什么样的语言,实际上就有了什么样的理性。当代以来,中国方方面面发生了很多变化,或曰取得了很多进步,我觉得这首先是近代以来汉语言变化的结果,因为我们的那个思维方式变了,其他的方方面面才会有变化。可是宇宙这个词汇并不是泊来品,宇宙这个词汇是中国古汉语中本来就有的一个词汇,源于战国时代的楚国人尸子,词义是,四方上下曰宇,往古今来曰宙 。可见两千多年前的宇宙这个词的词义到了今天仍是十分妥当和对应的,由此证明中国古人有着伟大的智慧。用今天的话讲,宇就是指空间,宙就是指时间,宇宙就是指人的时空观。

接着讲时空观,显而易见人类的时空观是个发展变化的过程。最初人类的时空观跟动物的那个时空观大体一样,因为当时古人的生存方式是采集狩猎,时空观就是方圆的几十里地。人类学的知识可以充分地证明当时古人的这种时空观。后来人类的时空观逐渐变化,古代中国人说是天圆地方,希腊人虽然喜欢仰望星空,可依旧不知道地球是圆的。再后来有了哥白尼,有了地理大发现,人类终于在五百年前知道地球是圆的了。到了近代有了牛顿,随后当代人类居然把卫星发射到了天上。需要强调的是,人类时空观的变化发展是和人类自身的生存发展的需要密不可分,农耕文明不需要知道地球是圆的,所以就有了天圆地方的时空观,工商文明需要拓展市场边界,所以就有了地理大发现。

今天的人类己经开始讨论宇宙边界的问题,其对于人类的生存需要有什么意义吗?难道人类在地球上已经生存不下去了吗?人类难道真的可能移民到另外一个星球上去吗?这是都是无法回答的问题,所以我说讨论宇宙边界的问题是虚无和无意义的。

我再从物理学的角度讲一下。按照牛顿的三大定律推导,得出的结论是宇宙是无限的。无限这个词很恐怖,因为人的想象力不可能无限。举个例子,你能想象一张无边无际的白纸的存在吗?当我想象这样的一张不断延伸的白纸时,会有眩晕和呕吐的感觉。结论就是牛顿写《自然哲学的数学原理》的时候根本就没有考虑宇宙是有限还是无限的问题,所以其学说理论取得了空前的成功。人们说爱因斯坦的宇宙是有限无界的,我想这不是爱因斯坦本人的说法,因为任何知识的产生都是从具体的经验出发的。简言之,人不可能从宇宙是有限无限有界无界的想象中得到任何知识。

当然从经验之中我们获得了一些关于宇宙的知识,而这些知识实际上是人类生存发展需要的结果。这其中似乎存在一个鸡生蛋还是蛋生鸡的问题,即是知识指导了生存还是生存孕育了知识,对于我而言,这个问题的答案再明了不过了,是人类的生存环境孕育了那些所谓的知识,而不是相反。

首先不得不说,如果一味简单地问宇宙到底有没有边界,如果有宇宙外面又是什么这样的问题,很可能走向一个死胡同,最后上升到哲学问题。

个人观点(仅代表个人观点,不同意见请留言交流),宇宙是有限的,但没有边界,也就是“有限但没有边界”!看到这样的答案是不是有点懵?

举个简单的例子先了解一下,假设有一个二维扁虫,对于它来说只有前后左右,没有上下的概念,无论它在地球上怎么爬行,都不可能找到边界,但地球对于扁虫来说是有限的。

再来看看我们所处的宇宙。爱因斯坦的广义相对论告诉我们,我们所处的时空结构是可以弯曲,折叠甚至是可以撕裂的,而正是因为时空的这种可以伸缩弯曲性质,如果我们坐宇宙飞船一直向前飞(事实上我们眼里的前后,在更宏观的角度根本没有意义,因为弯曲的时空中没有前后的概念),我们到不了一个所谓的尽头;如果能够无限地飞行,最终会发现你可能有机会又回到了原点。

同时,宇宙大爆炸理论告诉我们,如今的宇宙仍然在快速膨胀,而且距离我们越远的星系膨胀速度就越快,速度远超光速。这里的膨胀当然不是指宇宙天体的膨胀,而是宇宙中虚无空间的膨胀。

由于光速是宇宙速度极限,即使我们能够以光速飞行,也永远到达不了宇宙的边界(假设有),因为遥远星系远离我们的速度远超光速。

当然,很多人支持宇宙无限大,无边无际这样的观点,这样的观点可以规避很多不必要的问题,让”宇宙有没有边界”等之类的问题变得毫无意义。同时在数学上,这个观点也说得通,毕竟无限是数学中一个真实存在的概念。

当然,如果说宇宙是无限的,将会出现一个惊人的结果,那就是宇宙某处必定存在一个一模一样的你,我,还有一模一样的地球。因为万事万物都是由最基本的粒子构成,你我之所以不一样就是因为基本粒子的组成方式不同。但由于宇宙是无限的,意味着基本粒子的组成方式总是会出现重复的!

“宇宙是有限而无边”这样的观点并不一定是正确的,但是基于我们现有的物理定律得出的结论。

可怕的是,人类本身认知的局限性或让我们永远找不出一个最终的完美正确答案。现在我们理所当然地认为地球是圆的,这是显而易见没有什么值得怀疑的,但想想几百年前,有谁敢想地球是圆形的?当我们跳出地球这个狭小的空间,地球是什么形状一切都恍然大悟,不用任何理论数据的解释。

当然,目前来看我们不可能跳出宇宙来观察我们这个宇宙到底是什么形状,有没有边界,但这并不代表着我们没法去发现。哥白尼和伽利略时代也没有跳出地球然后观察地球的能力,但通过观察地球,太阳等星球的位置运动变化仍能得出正确的结论!

人类的智慧是无穷的,对万事万物都保持一个好奇的心,敢于质疑权威,终有一天,我们会无限接近宇宙的终极之谜的答案。

从宇宙只有物质空间这个唯一存在看来,她就应该是无限的。凡是有限的东西,都是可以比较的,如我们通过比较,就知道蓝球比乒乓球大,而宇宙是不能用比较的方法,去判定她的大小,因为没有比物质空间不相同的另一存在与之比较。无限的存在是没有外面的,而有限则必然有外面,如果有人硬说宇宙是有限的,那必定有人追问有限之外是什么,他将不能回答,他若回答外面也是物质空间,那就等于自己否定了宇宙是有限的。人对宇宙物质空间的认识很有限,空间和物质的区别实质模糊得很,特别是外太空,是不是也跟地球大气所在的空间一样,也有人尚不知道的物质存在,并无一个统一的科学认识。人一直都把光能穿透的宇宙部分,都叫做空间,但是,固体的玻璃也透光,却没人认为玻璃是空间,而透光的空气是被人普遍当作空间的。只有在忘记玻璃门窗的时候,偶尔也会有人,像苍蝇或小鸟一样撞上玻璃,误把玻璃当空间。固体的玻璃不是空间,气态的空气为什么可以叫做空间?我们是不是像苍蝇和小鸟撞玻璃一样,把外太空当作没有物质的空间了,而原因仅仅只是像我们看不见空气一样,而把它当做空间呢?举这些例子,只是想证明宇宙是物质的,物质是宇宙的唯一存在,唯一的物质存在于宇宙所有的"地方”,所有“地方"都只有一种存在,这种存在只能是无限的。

我们的物质对应的是反物质,正物质与反物质对应的是非物质世界,我们可以这样理解非物质的世界它没有空间,没有时间,没有温度也无法穿 越,却真实的存在于我们的宇宙之外无处不在,也就是说我们的大爆炸的巨大能量挤压了非物质世界在持续加速膨胀。总有一天我们宇宙的能量会因密度不足而进入 反过程,这就是宇宙的模型。

宇宙,或称【宇宙星云,物质运动界】意为有运动的物质宇宙和无运动的物质宇宙。我们目前认知的是有运动的物质宇宙,要想知道其边缘或是了解它为什么会不断膨胀;必先知道无运动宇宙,有运动或无运动物质宇宙。先说膨胀,其实宇宙的膨胀是要消耗物质本生的,那么从哪里来这么多物质提供消耗呢?当然是从(无)运动物质宇宙里吸取。什么是(无运动物宙呢)?就是—宇宙(相对无运动的宇宙)。再说宇宙边缘,宇宙是整个星云物质,其物质和各种射线,包适真空是无边际的,也就是说,无论是谁;人、(外星生物)、和一切生命形式都无一例外的存在这个宇宙里。

绝对没有不敬的意思,只是打个比方。人类在现有的条件下研究宇宙的边缘,就像我们身体内,某一个原子核周围的一个电子上的微观生命,探索人体这个‘’宇宙‘’的边界和这个‘’宇宙‘’外面再有没有‘’宇宙‘’的概念,更别说能容纳身体这个‘’宇宙‘’之外的宇宙。那还有容纳‘’之外宇宙‘’的宇宙,然后发挥一下想象力……。而对星球的形成人类也只能猜。谁猜的象是那么回事(能被人接受,完全是一种感觉)就会被作为一个被固定下来的答案。探索是人类发展必不可少的行为,而宇宙终极的答案不是通过这种探索能够得到的。

宇宙没有边界 也没有发生大爆炸 是永恒存在 也将永恒下去,那些异想天开 所以宇宙起源于大爆炸那是痴人说梦,无中生有的事,但是宇宙确实在变化的变化是有规律的规律 是人认识的认识的程度不同

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