宇宙有沒有絕頂這個問題我猜良多人都想過,歸正我有想過,小的時辰感覺宇宙挺不成思議的,它是無限無盡的嗎?在我的小腦殼里是理解不了無限無盡是一種如何的狀況的……那它是有絕頂的嗎?那假如我走到宇宙的絕頂會怎么樣?會看到什么?……這個問題那時的我怎么想也想不通……
此刻看來,宇宙當然是沒有絕頂的,萬一有絕頂,走到絕頂怎么辦?撞墻嗎?仍是一腳踩空?是不是想想都感覺搞笑……
平直空間的疑難
在一百年多年以前,人們一向都認為空間是平直的,但正經人都不會認為他是有絕頂的,否則就會發生上述的怪僻工作,好比走到絕頂會被撞得人仰馬翻,又或者一腳踩空失落溝里去……問題是這墻有多高?爬曩昔又是什么?這溝有多深?失落到底又會如何?
很顯然都無法回覆,要么就是無限高,無限深,但既然都是無限,那要它何用?還不如直接說宇宙是無限的呢……沒錯,那時的正經人就是這么想,宇宙就是無限的,這可以避免良多問題。
解決無限疑難的最佳謎底——有限無邊的彎曲空間
直到105年前,有個叫愛因斯坦的不良青年……嗯,仿佛已經不太青年了……他用一套叫做廣義相對論的科學理論告訴我們,空間是彎的,您們都是彎的……于是大師都彎了……
可是一個彎了的宇宙就不成能是無限的,因為它最終會首從頭至尾相接形當作一個閉合的空間。是以,愛因斯坦按照廣義相對論提出一個全新的宇宙——超球面宇宙。在超球面宇宙里,空間是有限的,它因為彎曲使自身在有限的距離上閉合當作一個三維的超球面了。那么這個有限的超球面宇宙有絕頂嗎?同樣沒有。
超球面宇宙既然有限,為何沒有絕頂?原因其實前面已經說了,因為超球面彎曲至首從頭至尾相接了,當您出發走到宇宙的絕頂就會發現您其實回到了起點。若是感覺三維超球面欠好理解,您試著去失落一個維度釀成一個二維球面就很好理解了,您從球面的肆意一點沿著二維面(是二維不是三維,適才已經去失落一維了)標的目的肆意一個偏向移動必然距離后,就發現您又回到了原點,而您所移動的距離就是三維球體的赤道面的周長。
愛因斯坦的超球面宇宙模子一次性解決了我小時辰兩個想不通的問題:無限無盡的宇宙是怎么樣的?有限的宇宙絕頂又是怎么樣的?
本來宇宙既可以有限,又可以沒有絕頂……我對愛因斯坦的佩服如同滾滾江水綿綿不停……
時候不歡快——超球面宇宙膨脹了
后來,天文學家哈勃按照星系紅移與距離的關系發現了宇宙正在膨脹(這不是獨一的詮釋,但這是最合理的詮釋),愛因斯坦所認為的靜態超球面宇宙似乎并禁絕確,宇宙是動態的,一個動態的宇宙模子無法忽略隨時候的演化。這樣,當宇宙膨脹的速度高于必然的閾值,您沿一個偏向就可能永遠走不回原點了,也就是對于一個膨脹中的彎曲三維空間,它很可能并不是閉合的,這樣,一個無限的宇宙又呈現了……
但現實上到今朝為止,宇宙是否閉合還沒最終確定,因為這需要對宇宙中的物質密度和宇宙的膨脹速度都作出最切確的測量才能最終確定。今朝三種成果都有,按照之前的測量成果顯示宇宙臨界密度很可能剛好等于或小于那個能使宇宙閉合的閾值,那意味著宇宙很可能在大標準下是開放的(空間平直或負曲率)。但比來又有一項研究成果顯示宇宙很可能是閉合的(正曲率彎曲)。
有限?無限?
無論若何,當考慮到宇宙是動態的,當把愛因斯坦當初同一進四維時空的第四個維度——時候考慮進來,宇宙就有可能是無限的。但這個時辰的無限就比當初那個無邊無際的無限好理解多了,因為它在三維上其實依然是一個超球面,也就是在肆意時刻(忽略時候演化),它依然是有限的。但因為光速的限制,我們有一個極限的速度,導致了您可能永遠趕不上宇宙的膨脹,當這個膨脹永遠不成能停下來,那么這樣的一個有限的超球面就半斤八兩于是無限的了。
此刻是不是感覺宇宙沒有絕頂其實并不難理解呢?
0 篇文章
如果覺得我的文章對您有用,請隨意打賞。你的支持將鼓勵我繼續創作!