宇宙有边际吗?如果有那么宇宙外面是什么?
宇宙有边际吗?如果有那么宇宙外面是什么?
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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。
2018-04-10 14:36:08 -
宇宙有边缘吗?如果有,边缘之外是什么?
这是古希腊数学家、数学力学奠基人亚基塔(Archytas)最早提出来的。亚基塔不仅是一个数学家,还是一个哲学家。他的贡献之一是建立了音乐的数学理论,但最为人所熟知的就是他这个关于宇宙空间边缘的难题。
一、宇宙空间到底是否有边缘?
如果宇宙学原理是正确的,那么宇宙空间是各向同性的,空间的弯曲程度在宇宙尺度上就该是处处相同的。爱因斯坦广义相对论的场方程显示,宇宙中包含的物质与宇宙的空间弯曲有关联。或者更精确地说,宇宙中的质能总量决定了宇宙的几何形状(曲率)。
广义相对论允许存在一个宇宙的临界密度,这个密度和宇宙的膨胀速率有关。如果宇宙中的质量能量密度恰好等于临界密度,那么宇宙的三维空间部分是平坦的;如果宇宙的密度大于临界密度,那么宇宙就会是处处正向弯曲的,这种宇宙被称为闭合的宇宙;如果宇宙的密度小于临界密度,那么空间就会是反向弯曲的,这种宇宙又被称为开放的宇宙。
我们虽是三维世界中的生物,却很难想象一个三维空间是如何弯曲的。现在让我们任意去掉三维空间的一个维度(因三个维度的地位相同,去掉一个维度没有关系),借助二维曲面在三维空间的情况来观察。数学上用曲率来描述曲面的弯曲程度,那么空间几何就有3种可能:处处正向弯曲、处处反向弯曲,或者平坦。
我们可以看到,处处正曲率的曲面就是一个类球面。处处负曲率的曲面,就是一个像马鞍面的反向弯曲的曲面,处处零曲率的曲面,就是一个平面。其中,平直的宇宙和反向弯曲的宇宙都是无限延伸的,而闭合的宇宙则是有限无界的。
根据最新宇宙学的观测数据,在宇宙的曲率测量到千分之六的精度下,宇宙似乎是平坦的。但平坦是一个临界值,存在观测误差,因此我们永远无法严格证明宇宙是否平坦。但是我们仍然可以推断,不管宇宙的几何形状是哪一种类型,它始终没有边缘。
由于受到技术、光速和三维的局限,我们不能“看”到多维空间的存在。宇宙空间的形状或许不是我们认为的三维概念,而是超出想象的没有边缘的四维连续空间,如同一个四维的“面包圈”。我们看到的光线轨迹或许只能绕着面包圈转的圈而已,永远不会到达一个边缘。因此,宇宙的边缘或许只能以想象的方式存在。
二、如果非要假定宇宙存在边缘,那么边缘之外是什么?
亚基塔(Archytas)对此难题的回答是:如果我们的身体不能越过任何假定的边缘,那显然是荒谬的。从逻辑上讲,如果有边缘,前提是边缘之外没有任何东西,那么就没有任何东西能够阻挡我们越过边缘,这样反过来又排除了最初有边缘存在的假定。因此,如果我们可以越过边缘,那就表明边缘之外还有容纳我们身体的空间。所以,我们最初假定的空间边缘实际上并非是真正的边缘。
现在设想,移动我们的身体所到的那一点,并再次实验,重复上述问题再问我们是否能够再次越过这个点......等等类推。既然这个方法可以无限继续下去,那么就可以推出宇宙空间没有边缘,因而是无限延伸或有限无界的。
哈勃定律也告诉我们,宇宙空间正在自行膨胀,意味着最初边缘界限之外还有空间产生,意味着宇宙边缘也在向外扩张。我们在此语境下讨论的边缘是逻辑上的边缘,而非物理上的边缘。
长久以来,众多的数学家和哲学家对涉宇宙空间的边缘问题进行了不懈的探索研究。数学家庞加莱(Henri Poincare)曾提出假想的三维或多维宇宙空间的拓扑学问题。有趣的是,他认为,即使假设空间有个边界,但当物体接近边界时,物体的大小会以它们实际永远到达不了边界的方式而发生变化。物体会受空间性质的影响,如果空间的曲率足够大,物体大小的变化可能很明显,就像它在边界时一样。所以,对亚基塔的难题——“物体在宇宙空间的边缘上的行为如何”的回答是:取决于空间在那里的性质。
三、关于宇宙边缘的说明
很遗憾,这个宇宙边缘的难题其实不可能有确切的答案。学者们倾向于两个思想是等价的(或者至少不作区分)——宇宙空间没有边缘和空间可以无限延伸,而一个闭合空间或许是有限而无界的。
实际上,宇宙边缘问题只能是一个哲学问题,而非科学问题。因为对于可观测宇宙之外,我们是无法进行观测的,由此也就无法以自然科学的研究方法来判断宇宙边缘是否存在。
科学只能以实验或观测证据为基础,加上建立在辩证思维和逻辑推理之上的去伪存真、去粗取精的总结概括、凝练升华过程来得到任何一个堪称科学的结论。换句话说,关于这个望远镜完全看不到的遥远宇宙深处的空间边缘,除了各种假设之外科学家也“一无所知”。宇宙的边缘问题,显然属于哲学家们纵横驰骋的天地。
(谢谢阅读)
2020-05-23 15:55:10 -
提这个问题说明你也动脑筋思考了。关于宇宙有无边界的问题的研究,哲学家们和物理学家们的讨论也一直没有休止。如果宇宙有边界,那它的形状是什么样的?它的外面是什么?在牛顿时代,人们对宇宙的理解是无边无际,无始无终的,宇宙与处在其中的物质无关,宇宙独立于物质之外而存在。宇为时间,宙为空间,时间单向流逝,一去不复返,空间没有边际。它像个无限大的盒子,里面可以存放无限多的物质,不管有没有物质,宇宙都是存在的,我们将牛顿时代的这种主流宇宙观称之为“绝对时空”。假如有一个极其微小的虫子生活在二维空间中,它不会飞,只会爬,在它的世界里,只有前后左右,没有上下的概念,那么它就会认为世界就是这样一张无限大、平铺的如同纸面般的世界,无论向哪个方向都笔直地通向无限远。
而我们生活在三维空间中,可以居高临下地俯视这只虫子,我们实际上看到,这只虫子不过在一个大西瓜一样的物体上爬行,在它眼界中平铺的世界,实际上是弯曲的,是球形的,但虫子太小,看不出来这是弯曲的。到了二十世纪,以相对论的提出为代表,物理学观念出现了翻天覆地的变革,人们对于宇宙时空的认识由绝对时空观变成相对论时空观,相对论认为时空是弯曲的,由于物质的存在使得其周围的时间变慢、空间弯曲,以及平行宇宙理论、暴涨理论等的出现和发展,确立了以爱因斯坦、霍金等人为代表的主流宇宙模型——有界无边模型。所谓宇宙有界指的是存在宇宙之外的空间,能让宇宙以一个独立系统体现,符合平行宇宙论。所谓宇宙无边指的是没有准确的参数能够给予宇宙一个确定的形态,符合宇宙的暴涨理论。
2017-06-21 22:22:38 -
没有边际。世间万物,都在虚空中。
2020-01-01 18:10:54 -
谢悟空邀我回答。 宇宙是空间概念,在时间概念里存在。在给浩瀚的天宇起名,叫宇宙,其时(非实)已经定义为无大小,无边际,所谓`边界'外面,还是宇宙整体!宇宙由时间和物质构成,缺一不存。时间流流淌永续,物质运动无休。物质是的能量构成,能量变化无止,幻化无穷,演生各形态具体事物。这就是我的宇宙观!
2018-04-04 11:26:10 -
宇宙有边缘吗?如果有,边缘之外是什么?宇宙没有边缘,宇宙就是无穷的空间。如果宇宙有边缘,那么,宇宙边缘之外,也是无穷的空间。人类用最高科技的手段探索,发展宇宙无边。或者说,还没有发现宇宙的边缘,不知道宇宙的边缘究竟在哪里,是怎样?因此,只能说,宇宙无边。但不等于真的无边。天空广阔无垠,究竟有没有外星人,我们都不知道,外星人的文明程度,更加不知。因为实在是太遥远,有外星人也去不到。还有很多迷无法解答,只有在未来慢慢探索。祝你好运。
2019-07-17 23:46:32 -
这个世界这个宇宙是物质的,但也没有边界。按照逻辑上说,是物质就有大小,有大小就有边界,但这是常规思维,是我们拿想当然的片面的局部的看法当作公理推理的结果。这个宇宙世界确实有大小,也就是说是有限的。 但有限不一定有边界,下面从几个方面进行解释。
1,先来个最经典的解释――爱因斯坦对有限无界的解释。
比如说一个二维球面:
它具有确定的面积,但它是弯曲的,自我封闭的,它没有边界。当然宇宙是四维时空,情况比这复杂,但道理是一样的。
2,宇宙有大小,但不知其大小。
宇宙学家和天文学家常常说我们的宇宙有930亿光年,实际是以我们地球为中心观测到的半径为465亿光年的球体,但这并不是宇宙真正的大小和形状。所以说叫可观测宇宙的大小。
是光飞行了465亿光年的距离刚刚到达我们地球,我们看到了465亿光年处的天体,因为宇宙是加速膨胀的,所以现在这个天体早已经不在465亿光年处了,我们现在是无法看到的,随着时间和观测手段的提高,我们可观测的宇宙范围还会进一步加大。有些我们以后会看到,但有些我们永远看不到,因为宇宙空间的膨胀是超光速的,星系退行速度超光速,它们发出的光我们永远不会看到。除了量子力学,包括爱因斯坦的相对论都是定域化的,即影响不到我们的就可以认为不存在。超光速退行的星系对于我们来说就是不存在的。由此可见,宇宙没有绝对大小,宇宙的大小是相对的,也是我们无法知道的,因此没有什么边界。
3,宇宙形状绝非球体,它是拓扑无形的。
这是数学上的多维拓扑想象图,现实中不可能存在,咱们以此来表述宇宙时空的复杂。
宇宙的形状绝非球体,它不可能有具体形状, 宇宙是三维空间加一维时间,爱因斯坦和闵可夫斯基认为时间是一维特殊的空间,因此称为四维时空。时间具有明显的运动变化特征,既然时间也属于空间,那空间必然也具有运动变化特征,因此宇宙的时空是一直变化的,是伴随着物质及其运动一起变化的,所以宇宙不可能有绝对具体的形状,它的形状是变化的,也是复杂的,就好像莫比乌斯圈和克莱因瓶无定向的空间拓扑(这还只是二维和三维空间,如果再加上时间光锥,我们很难想象的出)。
也有人把我们的宇宙想象成一个面包圈。
这样的宇宙是无形的、无中心的和无边界的。
4,宇宙是所有物质、时间和空间的总和,因此没有宇宙“之外”,而无外即无界。
所有的时间和空间都属于宇宙,宇宙没有“之外”,因为“之外”也是个空间概念,所谓的“界”是区别两块空间区域的边限,现在宇宙“之外”是非时空,并没有空间,何来的边界?宇宙让非时空包围着,任何物质都在宇宙之里,不会“掉出来”,因为宇宙“外面”没有空间,什么也没有。
2019-03-04 15:06:20 -
从目前看,宇宙没有边界,就像地球一样,你说地球有边界吗?显然是没有的,如果连三维空间都没有边界,那么高维空间如何有边界?边界这个说法仅在二维面上存在,如果沿着一个方向飞行,那么肯定能够返回原点。这种说法不是没有根据,在三维空间中能做到的事,在高维空间中也一定可以实现,甚至还有不同的捷径出现。天文学家认为,宇宙是一切物质、空间、时间的总和。
时间和空间均开始于宇宙诞生的那一刻,即137亿年前的一次大爆炸,因此并不存在“宇宙之外”的概念,从这个角度来说,宇宙应该是不存在边界的。研究表明,大爆炸产生于一个致密的奇点(体积无穷小),大爆炸后的宇宙处于不断膨胀的状态,且正在加速膨胀。粗略估计,宇宙的直径可能达到900亿光年以上。但宇宙膨胀的表现是星系之间的互相远离,而并非我们所理解的有界物体的膨胀。
宇宙作为高维时空的紧致化产物,一个先进的文明能够将剩余的维度打开,形成进入遥远空间的捷径,这就像我们在星际超越中所看到的那样,别以为那是科幻片毫无根据,其制作得到了加州理工的技术支持,也是目前最新天文理论的屏幕化实践成果。目前天文学界对宇宙的认识依然浅显,我们需要解决两个问题,分别是暗物质和暗能量的问题,如果两者能够搞清楚,或许宇宙的终极问题就可以被解答了。
2017-09-07 09:18:09 -
这个不是每个人能解答清楚的。
2020-01-02 10:30:15 -
“在那遥远地方,有一位好姑娘”。不过这位姑娘离你实在太远了,她住在距地球460亿光年的地方,这个地方叫做宇宙的边缘,那里的风光和我们这儿不一样。
首先,我们永远都到不了那儿,不光是人到不了,连看一眼都不行,你用任何手段都无法观测那儿,你只能凭脑袋想像,也就是说如果你眷恋那位姑娘,你将永远单相思。
为什么呢?因为宇宙是在膨胀着,膨胀的速率是每增加300万光年的距离,膨胀的速度就增加每秒67.8公里,如此算来在距离我们137.8亿光年的地方,那里的空间连同所有的星系离开我们的速度就要超过光速了,从那儿以远的星光就再也无法到达地球。所以在这个宇宙我们所能观测的最大范围就是137.8亿光年,这个范围叫做宇宙的可视半径,也叫做哈勃半径。
超过哈勃半径以外的地方我们虽然看不到,但并不意味着不存在,那儿实实在在的还有很多星系,一直延伸到离开我们460亿光年的地方。
好了,现在我们回到开头,想像一下我们心中的女神她居住的地方——宇宙的边缘究竟是个什么光景。
我们这个宇宙在137亿年前创生,由大爆炸起始,无中生有地产生了时间和空间,还有各种基本粒子:夸克、费米子、玻色子、强子、光子…,这一切粒子经过一种叫做希格斯场的过滤或者是洗礼,获得了质量和能量,组成了我们眼前繁花似景的万千世界。
而这一切,都在离我们460亿光年处嘎然而止!在宇宙边缘以外,他LL的什么都没有!没有时间,没有空间,没有物质,没有能量,没有光…,甚至可能连真空都没有,总之那里不属于我们这个宇宙,我们宇宙的一切东西在那儿全都毫无意义!
但是没有我们所知道的东西并不意味着没有其它东西,那里完全有可能存在着与我们的宇宙截然不同的其他东西,比如说倒流的时间(先果后因)?负空间?负时间?…脑洞有限,进化尚未到位,实在想像不出了…
2017-03-12 01:33:54 -
谢邀!宇宙浩瀚无际。历来人们把空间称为宇,把时间称为宙。宇宙是由各种形态的物质构成,是不断运动和发展变化的。目前人类认识的宇宙达到上百亿年和上百亿光年的时空区域,人们对宇宙的认识不断加深。其最基本的自然天体类型有:恒星、星云、行星、卫星、流星、慧星、星际间物质。天体之间相互吸引和相互环绕(转动),维系天体,形成天体系统。由大到小为总星系、银河系,太阳系、地月系。地球处在一个比较稳定和安全的宇宙环境中,自身具备了生物生存所必需的温度、大气、水条件等。太阳系由太阳、八大行星、卫星、慧星、流星、星际间物质。八大行星离太阳最近的是水星、其此,金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。太阳辐射是太阳以电磁波的形式源源不断地向四周辐射能量,而太阳活动是太阳大气的异常变化
2018-11-04 23:33:33 -
宇宙就是由天南地北作为空间,日东月西作为时间,南北东西构成宇宙的空间与时间!
2022-11-02 02:17:26 -
唯物不好说。唯心则认为空间与时间都是“妄”——是幻影(……?)。
2019-03-03 20:11:48 -
经常看到类似的问题,说宇宙多大多大、说宇宙外边是什么、说宇宙是平的、说平行宇宙......他们就是不说宇宙的定义是什么。
宇宙是万物的总称。
也就是说我们能看见的和看不见的一切,包括空间,都是宇宙的一部分。如果你一定要说宇宙某个地方是边缘,边缘外是什么?还是宇宙啊!哪怕那边缘的外边啥都没有,它也是宇宙空间的一一部分。
更何况,人类到目前为止还没到看到宇宙中存在这样的空无一物的“宇宙边缘”,也没有摸到一堵隔开宇宙的高墙。为什么就一定要把宇宙想象成一个有限的、不断膨胀的气球呢?
(大爆炸假说的模型)
你也许会说,科学家都说了宇宙是从一颗小到极点的东西炸出来的啊!“大爆炸”理论是大多数科学家认可的啊!
不知道大家对下面这张图是否有印象:
(这不是宇宙,这是知识范围)
这个大圈代表人类整个的知识范围,当你触摸到圆周的边界时,说明你已经在攻读博士学位了。而你要想成为一个真正的博士,你需要持续不断地顶这个圈,在经过数年的努力后,你终于将这个圈向外边顶出了一点点:
(这不是宇宙边缘,这是知识的边界)
你将人类的知识边界向外顶出了一点点,那么恭喜你,你已经成为了一个真正的博士。人类到目前为止大部分的知识就是由一个个像你这样的博士积累而成的。
为什么要把这样一张图贴出来?因为与宇宙相比,人类所掌握的知识实在是非常有限,还需要一代又一代的博士们继续努力,一点一点地向外拓展,将更多的不可知变为可知。但无论到什么时候,人类的知识总是有限的,这个圈再大,它不可能无限大。
如果我们以有限的知识去描述无限的宇宙,说宇宙也是有限有边界的,是不是有点可笑?
人类最早的博士们以为地是平的,他们说天是一个盖子,星星是镶嵌在盖子里的宝石;后来的博士发现大地是球形的,他们说地球是这个宇宙的中心,连太阳都围着地球在转;再后来的博士发现并不如此,他们说太阳才是这个宇宙的中心,地球其实是绕着太阳转的。前边的博士不认可这种说法,他们说太阳中心论是歪理邪说,他们烧死了几个新博士,但最后还是新博士们赢了。
随着科学的不断发展,越来越多的博士发现太阳也不是宇宙的中心,它不过是银河系数亿恒星的其中之一,而银河系在我们可观测宇宙中也不过像一粒微尘。
人类目前可观测宇宙在整个宇宙中占据多大范围?没有人能够知道。
既然不知道宇宙到底有多大,就根据“红移”、“微波背景辐射”等观测到的现象臆断整个宇宙是有限的、是有起点的、是由一粒“奇点”爆炸而来,这是科学的精神吗?
当然,我不是博士,也无力去质疑一众科学家提出的“宇宙大爆炸”,他们还说宇宙正在以极快的速度暴胀。我只想提醒大家的是:人类观测宇宙的时间相对于宇宙来说只是一瞬、人类观测宇宙的范围相对于宇宙来说有可能仅如微尘、并且科学家们至今还称“宇宙大爆炸”为一个假说。
“宇宙的边缘”之外是什么?依然还是这个宇宙。
无边的宇宙。
2019-04-04 22:55:37 -
物理学里的观点是宇宙有限,但无边界。这个大家乍一听觉得矛盾,其实很简单。举个一维的例子,圆周,有限,无界,二维的例子,球面,有限,无界,根据广义相对论,我们的宇宙也大致如此,我们的三维宇宙(先只讨论空间)是一个四维球的三维表面,有限,无界。注意那个四维球并不是宇宙的一部分,是用来描述宇宙几何特性的一个数学概念。大爆炸,宇宙膨胀,这些概念都可以用这个模型来理解,就像吹气球,表面(宇宙)越来越大。
2017-06-22 11:34:08 -
浩瀚无垠的宇宙永远是人类痴迷向往的地方。
1999年4月,美国纽约州立大学的一个天文研究小组,利用\"哈勃\"太空望远镜的巨大威力。经过2年多时间的周密观测,并用电子计算机进行科学处理,剔除了分布在该方向上交迭在一起的400多个天体图像,终于\"请\"出了一个最古老星系,从它退行膨胀的速度高达光速的96.66%推算,它应处于137亿光年的宇宙边缘!
137亿光年的距离实在难以比喻,连最快的光也要疾行137亿年才能到达。 由此可见,这个最远的星系也是宇宙大爆炸后不久的天体,是极其珍贵的最古老的\"宇宙化石\",因为在探索宇宙起源、演化,宇宙早期历史将有无可估量的意义。
宇宙不是无限的,或者说,我们所居住的这个狭义的宇宙并不是无限的。它的边界在哪里、以何形式存在现在尚在争论,但“我们的宇宙”不是无限的,这个观点基本已经得到了认同。
现在一个观点认为,在宇宙的边缘时空是扭曲的,就是说你能无限接近它,但无法到达它。
至于广义的宇宙,即“我们的宇宙”之外的宇宙是否无限,这个就说不清了,正如无法对夏虫语冰,现在的人类科技对此还毫无认识,现在的研究尚未突破我们的宇宙这个范围。
“宇宙到底是什么样子?”目前尚无定论。值得一提的是史蒂芬·霍金的观点比较让人容易接受:宇宙有限而无界,只不过比地球多了几维。比如,我们的地球就是有限而无界的。在地球上,无论从南极走到北极,还是从北极走到南极,你始终不可能找到地球的边界,但你不能由此认为地球是无限的。实际上,我们都知道地球是有限的。地球如此,宇宙亦是如此。
怎么理解宇宙比地球多了几维呢?举个例子:一个小球沿地面滚动并掉进了一个小洞中,在我们看来,小球是存在的,它还在洞里面,因为我们人类是“三维”的;而对于一个动物来说,它得出的结论就会是:小球已经不存在了!它消失了。为什么会得出这样的结论呢?因为它生活在“二维”世界里,对“三维”事件是无法清楚理解的。同样的道理,我们人类生活在“三维”世界里,对于比我们多几维的宇宙,也是很难理解清楚的。这也正是对于“宇宙是什么样子”这个问题无法解释清楚的原因。
1、均匀的宇宙
长期以来,人们相信地球是宇宙的中心。哥白尼把这个观点颠倒了过来,他认为太阳才是宇宙的中心。地球和其他行星都围绕着太阳转动,恒星则镶嵌在天球的最外层上。布鲁诺进一步认为,宇宙没有中心,恒星都是遥远的太阳。
无论是托勒密的地心说还是哥白尼的日心说,都认为宇宙是有限的。教会支持宇宙有限的论点。但是,布鲁诺居然敢说宇宙.是无限的,从而挑起了宇宙究竟有限还是无限的长期论战。这场论战并没有因为教会烧死布鲁诺而停止下来。主张宇宙有限的人说:“宇宙怎么可能是无限的呢?”这个问题确实不容易说清楚。主张宇宙无限的人则反问:“宇宙怎么可能是有限的呢?”这个问题同样也不好回答。
随着天文观测技术的发展,人们看到,确实像布鲁诺所说的那样,恒星是遥远的太阳。人们还进一步认识到,银河是由无数个太阳系组成的大星系,我们的太阳系处在银河系的边缘,围绕着
银河系的中心
旋转,转速大约每秒250千米,围绕银心转一圈约需2.5亿年。太阳系的直径充其量约1光年,而银河系的直径则高达10万光年。银河系由1000多亿颗恒星组成,太阳系在银河系中的地位,真像一粒砂子处在北京城中。后来又发现,我们的银河系还与其他银河系组成更大的星系团,星系团的直径约为107光年(1000万光年)。目前,望远镜观测距离
已达100亿光年以上,在所见的范围内,有无数的星系团存在,这些星系团不再组成更大的团,而是均匀各向同性地分布着。这就是说,在10的7次方光年的尺度以下,物质是成团分布的。卫星绕着行星转动,行星、彗星则绕着恒星转动,形成一个个太阳系。这些太阳系分别由一个、两个、三个或更多个太阳以及它们的行星组成。有两个太阳的称为双星系,有三个以上太阳的称为聚星系。成千亿个太阳系聚集在一起,形成银河系,组成银河系的恒星(太阳系)都围绕着共同的重心——银心转动。无数的银河系组成星系团,团中的各银河系同样也围绕它们共同的重心转动。但是,星系团之间,不再有成团结构。各个星系团均匀地分布着,无规则地运动着。从我们地球上往四面八方看,情况都差不多。粗略地说,星系固有点像容器中的气体分子,均匀分布着,做着无规则运动。这就是说,在10的8次方光年(一亿光年)的尺度以上,宇宙中物质的分布不再是成团的,而是均匀分布的。由于光的传播需要时间,我们看到的距离我们一亿光年的星系,实际上是那个星系一亿年以前的样子。所以,我们用望远镜看
到的,不仅是空间距离遥远的星系,而且是它们的过去。从望远镜看
来,不管多远距离的星系团,都均匀各向同性地分布着。
因而我们可以认为,宇观尺度上(10的5次方光年以上)物质分布的均匀状态,不是现在才有的,而是早已如此。
于是,天体物理学家提出一条规律,即所谓宇宙学原理。这条原理说,在宇观尺度上,三维空间在任何时刻都是均匀各向同性的。现在看来,宇宙学原理是对的。所有的星系都差不多,都有相似的演化历程。因此我们用望远镜看
到的遥远星系,既是它们过去的形象,也是我们星系过去的形象。望远镜不仅在看空间,而且在看时间,在看我们的历史。
2、有限而无边的宇宙
爱因斯坦发表广义相对论后,考虑到万有引力比电磁力弱得多,不可能在分子、原子、原子核等研究中产生重要的影响,因而他把注意力放在了天体物理上。他认为,宇宙才是广义相对论大有用武之地的领域。
爱因斯坦1915年发表广义相对论,1917年就提出一个建立在广义相对论基础上的宇宙模型。这是一个人们完全意想不到的模型。在这个模型中,宇宙的三维空间是有限无边的,而且不随时间变化。以往人们认为,有限就是有边,无限就是无边。爱因斯坦把有限和有边这两个概念区分开来。
一个长方形的桌面,有确定的长和宽,也有确定的面积,因而大小是有限的。同时它有明显的四条边,因此是有边的。如果有一个小甲虫在它上面爬,无论朝哪个方向爬,都会很快到达桌面的边缘。所以桌面是有限有边的二维空间。如果桌面向四面八方无限伸展,成为欧氏几何中的平面,那么,这个欧氏平面是无限无边的二维空间。
我们再看一个篮球的表面,如果篮球的半径为r,那么球面的面积是4πr的2次方,大小是有限的。但是,这个二维球面是无边的。假如有一个小甲虫在它上面爬,永远也不会走到尽头。所以,篮球面是一个有限无边的二维空间。
按照宇宙学原理,在宇观尺度上,三维空间是均匀各向同性的。爱因斯坦认为,这样的三维空间必定是常曲率空间,也就是说空间各点的弯曲程度应该相同,即应该有相同的曲率。由于有物质存在,四维时空
应该是弯曲的。三维空间也应是弯的而不应是平的。爱因斯坦觉得,这样的宇宙很可能是三维超球面。三维超球面不是通常的球体,而是二维球面的推广。通常的球体是有限有边的,体积是4/3πr的3次方,它的边就是二维球面。三维超球面是有限无边的,生活在其中的三维生物(例如我们人类就是有长、宽、高的三维生物),无论朝哪个方向前进均碰不到边。假如它一直朝北走,最终会从南边走回来。
宇宙学原理还认为,三维空间的均匀各向同性是在任何时刻都保持的。爱因斯坦觉得其中最简单阶情况就是静态宇宙,也就是说,不随时间变化的宇宙。这样的宇宙只要在某一时刻均匀各向同性,就永远保持均匀各向同性。
爱因斯坦试图在三维空间均匀各向同性、且不随时间变化的假定下,救解广义相对论的场方程。场方程非常复杂,而且需要知道初始条件(宇宙最初的情况)和边界条件(宇宙边缘处的情况)才能求解。本来,解这样的方程是十分困难的事情,但是爱因斯坦非常聪明,他设想宇宙是有限无边的,没有边自然就不需要边界条件。他又设想宇宙是静态的,现在和过去都一样,初始条件也就不需要了。再加上对称性的限制(要求三维空间均匀各向同性),场方程就变得好解多了。但还是得不出结果。反复思考后,爱因斯坦终于明白了求不出解的原因:广义相对论可以看作万有引力定律的推广,只包含“吸引效应”不包含“排斥效应”。而维持一个不随时间变化的宇宙,必须有排斥效应与吸引效应相平衡才行。这就是说,从广义相对论场方程不可能得出“静态”宇宙。要想得出静态宇宙,必须修改场方程。于是他在方程中增加了一个“排斥项”,叫做宇宙项。这样,爱因斯坦终于计算出了一个静态的、均匀各向同性的、有限无边的宇宙模型。一时间大家非常兴奋,科学终于告诉我们,宇宙是不随时间变化的、是有限无边的。看来,关于宇宙有限还是无限的争论似乎可以画上一个句号了。
从宗教角度来说说,佛教认为外界万物都是幻像,是没有一个实质性的本质存在的,提出向内求证终极真理,不要向外求证,现代科学也认为物质继续分解下去,最后可能就是能量波的形态。好像有点类似。由于构成人的原子等微粒都是和宇宙差不多寿命的,只要原子等微粒不灭,按理说人应该是长生不死的,而人为什么不能永生,再讨论下去就要讨论意识是什么了。
2017-08-23 12:10:19 -
边际外面是边际,边际边际边边际。
2020-01-02 10:00:45 -
宇宙是没有边的,在我们没有任何的以据证明情况下,就不能确定宇宙有边,更不能有什么非法的想象,要把思想和智慧投入在我们地球范围之内,要好好的活在我们的地球上面。最好要关心我们的地球大自然生态环境,尽量少产生垃圾污染环境,这才是真正的思想道理。!
2018-08-11 11:02:22 -
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。
期待您的点评和关注哦!
2018-04-14 00:03:58 -
有人说宇宙是浩瀚无边的,而这就是一个错误的认知。
其实道宇宙是有边界的,我们这个宇宙就是以一个较小的圆球体存在空间的,就象一个气球悬浮在空中是一样,在宇宙以外还有千万个像我们这样的宇宙,也就是有千万多个气球悬浮在个空间,只是现在的科学还没有达到那个程度而难以探测到这些际外宇宙的存在而已!
2018-05-21 14:50:38 -
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。
2018-04-10 23:37:13 -
本宇宙有边界,要乘坐宇宙飞船若干倍超光速飞行,超过本宇宙膨胀~扩张速度宇宙飞船可以到达宇宙边界~边缘看到特殊奇观现象。但是本宇宙具有形状任何高度文明物种都不知道,也不知道本宇宙诞生时间和面积多大?
2018-04-10 19:41:18 -
到目前为止,人类尚未知道宇宙的边际在什么地方。
2020-01-02 10:04:36 -
宇宙无边,至今宇宙仍在超光速膨胀不见其边际。如果有一定是多重宇宙,宇宙外仍是宇宙,无穷尽。
2022-10-30 07:41:47 -
[耶],假设,亮了宇宙,如果没有,隧来。
2022-10-17 19:55:18 -
宇宙是个大气城,他没有边,没有宇宙外面,就是无数个星球飘荡在大气城里。我说得对不?
2019-04-16 09:17:33 -
就现在人类对宇宙的了解,宇宙是没有边界的!!宇宙是无限大,想多大就多大,并且宇宙还在扩大!!
2019-07-17 22:03:57 -
感恩邀请。尽头外是另一个尽头。
2020-01-01 10:58:58 -
宇宙本太一所生,没有边际!
太一生水。水反辅太一,是以成天。天反辅太一,是以成地。天地复相辅也,是以成神明。神明复相辅也,是以成阴阳。阴阳复相辅也,是以成四时。四时复相辅也,是以成凔热。凔热复相辅也,是以成湿燥。湿燥复相辅也,成岁而止。
天一生水的说法与三个东西有关联,它们是《周易》、《河图》和《洛书》,我个人倾向于《洛书》。
天一生水,地二生火,天三生木,地四生金。地六成水,天七成火,地八成木,天九成金,天五生土。《尚书大传·五行传》
天一,地二;天三,地四;天五,地六;天七,地八;天九,地十。《周易·系辞》
变化,谓一变生水而六化成之。《周易本义》
这是“天一生水”的几个来历,我查出来注明了一下。
太一生水的这一段,我发了个完整的章节,就是为了让大家加深理解,看看它们之间的区别。
天一生水,我们认为的上限是“天”或者说“天一”在《老子说常清净经》中:“天得一以清。”有这句原文,那么我们只从文字中揣摩就会觉得:这个天一生水的“水”不是普通的水,但它是天生的,“天”或者说“天一”就是“水”的父母或曰源头。
那么早郭店书简的《太一生水》校订版中,老子给了我们一个更大的空间,他提升了“水”的辈分,给了这个水一个更明确的定义。
太一生水。水反辅太一,是以成天。天反辅太一,是以成地。
太一生水,这个太一(我理解为混沌状态,这是开天辟地前的事),在没有生成天地的时候,先“生”出了“水”。太一是这个“水”的父母或曰源头。
然后呢?
水反辅太一
从这几个字我们可以看出,太一生出了水以后,水就单独脱离了太一,自己成了一个独立的物质——水,这才是对的,然后才能出现上文的这五个字——水反辅太一
水单独分离出去后,又“反”(此处这个字在现代文应该通返)过头来辅佐太一,它们又在一起了。
结果是什么呢?
是以成天
太一+水(辅佐),共同生了“天”。
太一+水(辅佐)比天大一辈,它们两个是天的父母或称源头。
再然后(不知多少万年或一刹那吧)
天反辅太一
天作为独立的个体又“反”回来“辅佐”太一
太一+天,生成地
再然后
天地复相辅也,是以成神明
然后的然后
神明复相辅也,是以成阴阳。阴阳复相辅也,是以成四时。四时复相辅也,是以成凔热。凔热复相辅也,是以成湿燥。湿燥复相辅也,成岁而止。
这篇文章,完整的讲述了宇宙从混沌或者说“太一”的状态,生成天地四时到成岁的公式。
我们现代人知道的宇宙大爆炸理论,都没讲的这么清楚,要知道这可是距今2400多年前的文物郭店楚简上篆刻的知识,那时候可能很多外国国家的“法人”或者说“酋长”,腰上还没有围腰的布条呢!
轩辕凌霄
这是宇宙生成及衍化的来历过程
轩辕凌霄
2020-01-01 16:09:37 -
古人造字已经告诉我们,不论是宇或宙,也就是无论你到多远的地方,都会象我们现在在地球上的一样,一个大锅盖罩着我们。
2019-04-04 16:04:56 -
宇宙外面应该是无,我们的空间是有,对应的就是无,任何事物都有相对立的一面,当然这只是猜测,其实最难解释的是,这个世界为什么会存在,这所有的一切一切的规律是谁订的,为什么?或许这个问题永远没有答案,又或许这就是我们一生所追寻的问题,然而摆在我们眼前的问题我们还没弄清,但可以肯定的是,他们之间肯定有联系,有天机,但我们用逻辑思维来探寻世界真的太乏力了,我们需要以新的思维来探讨世界,大刀阔斧的前进,到那时我们的文明才有意义,才赢属于宇宙文明,在物欲横流的世界,人们太迷失了,人活一世真正的意义难道在那些花花绿绿的物欲吗,让我们觉醒吧,其他真的不重要,不要迷茫,不要迷失,我们要站在宇宙的角度对待唯物和唯心的所有问题,或许这样我们才能参透一些什么,你说呢?
2017-03-11 18:41:54 -
答,这个宇宙有边界。
正因为有了无形的边界之墙所给予的限制才能在其中孕育出宇宙。
如同胎儿生在母腹之中。
宇宙边界之外就是暗物质。一切到此为止。
2019-03-03 20:39:54 -
茫茫宇宙大无边、有人星球分布满。只是距离太遥远、现代技术不易联。随着科学的发展、信息互通有一天。
2018-01-09 23:30:41 -
人是宇宙产生的一种有智慧,情感思维的生命体。(宇宙一词也是我们人类自己认命的一词句)。作为我们人类的智慧必然有限,思维可以无限。但宇宙太宽广,目前已是我们这类生命体无法去下肯定的结论…
2020-01-01 18:59:41 -
按汉字的造字,宇宙是有边界的。但实际上,空间是无边无际的。也不分上下左右,就无限大的空间有无数个星系和‘黑洞’,有无数个物体磁场运动,有无数的能量转化,有无数的物理有机变化和无机变化。
简而言之: 无限大的空间、物体、物质、能量、引力、运动、变化。
2018-04-04 14:37:35 -
宇宙没有边,只是空间物质大气层减,随宇宙内部澎涨收缩?
宇空科技学→前沿探索
第十章;宇宙系划分
在宇宙系中心高速自转运行作用下,产生了特大的自转运行力速磁能和自转向心力速磁能,向周围空间物质大气层作用。
依其它们之间的距离,作用成不同密度强度,压力压强,力速磁能的《空间物质大气层似态体》。
依其从强到弱至无作用,依次形成了近中远空《空间物质大气层似态体系》。
[宇宙《中心系》《中心近空系》《中心中空系》《中心远空系》,它们共同组成了《宇宙系》。
A:宇宙中心系
宇宙系中心在高速自转运行作用下,产生了特大的自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁,使贴近它周围的空间物质大气层,形成了密度强度,压力压强,力速磁能特强的空间物质大气层,
在宇宙中心特大能量作用下,围绕《宇宙中心》运行,形成了独立的《宇宙中心空间物质大气层似态体系》。
由此,《宇宙中心系》就诞生了。
B:宇宙中心近空系
宇宙中心近空系,是宇宙中心系的上层空间物质大气层,所受宇宙中心自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能很强,形成了密度强度,压力压强,力速磁能很强的空间物质大气层。
在宇宙中心很强能量作用下,围绕《宇宙中心系》运行,形成了独立的《宇宙中心近空空间物质大气层似态体系》。
由此,《宇宙中心近空系》就诞生了。
C:宇宙中心中空系
宇宙中心中空,是宇宙中心近空上层空间物质大气层,所受宇宙中心自转运行力速磁能和自转向心力速磁能强,形成密度强度,压力压强,力速磁能强的空间物质大气层。
在宇宙中心强能量作用下,围绕《宇宙中心近空系》运行,形成独立的《宇宙中心中空空间物质大气层似态体》。
由此,《宇宙中心中空系》就诞生了。
D:宇宙中心远空系
宇宙中心远空,是宇宙中心中空上层空间物质大气层,所受宇宙中心自转运行力速磁能和自转向心运行力速磁能作用弱,形成密度强度,压力压强,力速磁能弱的空间物质大气层。
在宇宙中心弱能量作用下,围绕《宇宙中心中空》运行,形成了它的独立《宇宙中心远空空间物质大气层似态体系》。
由此,《宇宙中心远空系》就诞生了。
在它们的共同运行作用下,形成了完整的《宇宙系》。
2021-04-22 15:30:44 -
既然万事万物皆有边缘,那么一个宇宙一定有边缘,就算是一群宇宙也一定有边缘。
从易经的理论出发,宇宙有两个,一个叫阳宇宙,一个叫阴宇宙。但阳宇宙和阴宇宙的地位是平等的,这样就出现了平行宇宙的客观现实。阳宇宙和阴宇宙同在一个铁饼形状的空间互相旋转,不但不会湮灭,还互相吸引,阴阳交流,阴阳互通。这个太极图圆环的外面是虚无物质的黑虚空,是具备反引力暗能量的真正黑洞!而这个具备反引力的黑虚空间是无限的,但这个太极图圆环内的两个阴阳平行宇宙是物质宇宙,是物质就是有限的,如果我们站在黑虚空间向太极内看,啊!这就是宇宙的彼岸!如果我们向太极图外面看,这是黑暗的无限,无限的黑暗!
我们把物质的宇宙简称为\"宙\",把具备反引力的、无物质的或粒空比率趋于零的漆黑虚空间简称为\"宇\"。也就是说宙的外面是宇,宙是有限的,宇是无限的。无限同有限,不但不相勃,而且是对立统一,有限的膨胀永远也斗不过无限的黑虚空间。就算宇宙有很多个,那么每两个大宇宙之间也是存在黑虚空间的。同理可知,所有宇宙的外面一定是无限的黑虚空间!空间必须分别从实三维空间和虚三维空间进行理解。
有限的物质宇宙大概是圆盘型铁饼状态的,宇宙之外的黑虚空洞空间一定是变态的,具有反引力的,依赖物质空间能量来变形的无限黑虚空间。宇宙是一个掺透形式的反真空模型。也就是说,黑虚空洞可以掺透到物质空间来,部分物质和能量也可以掺杂到黑虚空洞中去。相对地说,宇宙是有层次的,如果按质量分类来说,第一类是黑洞形态,第二类是星系形态,第三类是恒星形态,第四类是行星形态,第五类是微粒子质空形态,第六类是粒空比率趋于零的黑虚空形态。但这些形态常常是混合式或是渐变式分布的。所以宇宙是既有形态,又无常态的怪物。
2017-04-29 16:29:05 -
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!
2018-04-10 22:50:51 -
一只蚂蚁在一个蓝球上爬,能爬到尽头吗?
2019-04-05 14:38:35 -
我曾经看过佛家修炼的书,佛家说宇宙三千大千世界里的一粒沙子里也是一个,三千大千世界,这个三千大千世界里的,一粒沙子里面也存在着三千大千世界,往下到微观世界无穷无尽,无边无际。
2020-01-01 21:49:21