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如果到达宇宙边界,可以把手伸出去吗?
宇宙,边界,空间如果到达宇宙边界,可以把手伸出去吗?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
回答于 2019-09-11 08:43:50
到达宇宙边界,能把手伸出去吗?
一个看起来很有趣的话题,似乎是一个字或者两个字的回答即可完全描述这个话题,但问题的关键并不在这里,因为这个问题中包含了太多的深奥问题,我们不妨来展开下。
宇宙有边缘吗?
曾经是古希腊哲学家考虑的问题,当然中国古代也有类似的说法,比如三千大千世界,尽管都有个数量形容,但整体上来看,都是倾向于无限。随着文艺复兴时期欧洲天文观测的发展,人类的认识有地心逐渐转向日心,最后认识到太阳不过银河系中一颗小小的恒星,甚至银河系也不过是宇宙的某个角落而已。宇宙有多大?有没有边缘?
1922年,苏联物理学家亚历山大·弗里德曼在应用爱因斯坦引力场方程时假设了一个特殊状况,即将宇宙假设为各处物质都是均匀分布的,从这个上面推导出了宇宙有几种形状。
FRW度规
弗里德曼简化了引力场方程对于宇宙的描述,而且假设了一个特殊情况,即宇宙物质是均匀的,而在1927年时勒梅特在求解弗里德曼方程时提出了和弗里德曼类似的观点,即可能宇宙并不会处在这种临界的稳态,而是会在膨胀中。
FRW度规描述宇宙的三种形状
当然哈勃的观测证明了这一点,而且在1964年彭齐亚斯和R.W.威尔逊发现的微波背景辐射观测中则证明宇宙不但在膨胀中,而且各处居然还是均匀的(只有万分之一的差异),这证明了一点,宇宙各向同性而且处在不断膨胀中。另外空间趋向于无限,因为K=0时的形状时,宇宙是平坦的,空间无限大。
也就是说宇宙没有边界
假如宇宙有边界呢?我们能伸出手去吗?
又是一个超丧的话题,都说没边界了还得弄出个边界来讨论,当然这也是一个有趣的话题,从这点来看,我们必须来理解下三维空间这个概念。
在这个空间维度的概念上,我们只要理解到三维就可以了,当然能到达思维的话,更容易理解这个话题,比如一个二维平面,假如上面存在智能生物的话,我们能发现它们能伸出平面以上吗?这显然不可能!但这不容易理解这个问题,因为不存在二维生物。
以我们所在的地球距离即可,假如将二维平面蜷曲起来形成一个球面,那么它将成为有限面积但无边界的二维平面,就像曾经传说中的世界的边缘,我们是找不到的,因为尽管地球面积有限,但永远都找不到这个变,所以各位想要伸手到这个边界外的所有努力都是徒劳的。
这幅图其实做的不错,但很可惜我们的地球并不是这样,不过却仍然有部分好玩的朋友认为地球是扁平的,证明却很简单,如果认为地球是扁平的,那么请出发去找到世界的尽头吧。
世界的尽头?
我们能找到宇宙的边缘吗?假如存在的话
也许能找到,也许不能找到,很多朋友认为宇宙是高维的,这表示超出三维以上的比如四维和五维空间都是在宇宙空之内的,那么即使我们认识更高维,还是可能找不到宇宙的边缘,因为无法超脱宇宙,这是一个很丧气的话题。
假如宇宙只是高维中的一维,那么也许我们是有希望的,因为在三维看来,一个二维无边界却有限的球面边界在哪里,当然在四维来看,三维也同样存在类似的结果,即使宇宙是圆筒状,在某个方向上是无限的形状也一样(临界宇宙的一个猜想),高维是上帝视角。
当然更大的可能是维度的理解并不像我们所说,它只是一个数学游戏,那么此时,我们可能没有任何办法来了解这个边缘。
回答于 2019-09-11 08:43:50
这个问题的关键在于宇宙是否存在边界?如果连边界都没有,何谈到达宇宙边缘,何谈是否能伸手出去呢?
但这个问题的回答是困难的,人类对宇宙的了解并没有想象的那样多,就以大爆炸理论来说,虽然是主流理论,但并没有上升到绝对正确的地步,说到这,实际上没有一个物理理论能说自己是绝对正确,谁都无法预料,现在的物理阶段是否只是下一个阶段的弱级近似呢?
按照大爆炸理论,我们的宇宙的年龄是138亿岁,它的诞生起于一次“大爆炸”,说是爆炸实际上和我们日常认为的爆炸相差很多,只能说时空物质从一个奇点处诞生,随即开始了急速膨胀。但我们现有的理论并不能从时间为零的时刻开始描述这个宇宙,而只能从普朗克时间往后(10^-43秒),或者是引力作用同其他三种作用分离后开始。
我们常说的一种模型被称为“有限无界”。
仅以地球表面为例,如果想要在上面找到世界的尽头,那么是不可能的,你只会像进入迷宫后的人一样,不断的往返于起点,或者在里面绕圈,原因很简单,因为地球表面可以用四个字描述“有限无界”,是没有边界的。
如果咱们的宇宙也是这个样子,你能想象出这是一个什么样的场景吗?如果可以的话,不考虑实际情况,你从地球出发,沿着一个固定的方向不断前行,因为宇宙无界但有限,于是你将在有限时间内回到起点。
在这种模型下,因为宇宙没有边界,那就谈不上什么伸手了。
总的来讲,宇宙浩瀚,人类能探索的科学还有很多很多。
期待您的点评和关注哦!
回答于 2019-09-11 08:43:50
宇宙边界之外是什么?是虚无,是真真空,是时空之外。在时空之外任何声音和电磁波(包括光)都无法传播;进入时空之外的任何物质会完全失去质量;等等……
假如你能够到达宇宙边界,当然可以把手伸出去。你再挥挥手,体验是什么感觉?手的质量归零了,手的静止惯性和运动惯性消失了,甩手的速度没有任何限制,可以光速或超光速。
如果你手中握有一个物体,你用力甩出手中物体,那物体将会超光速飞行,或许能瞬间进入了另一个宇宙,不管距离有多远!因为飞出的物体没有惯性。进入其他宇宙遇到另一个宇宙边缘会立即停止,不会与其它物体撞击做功。
在本宇宙之内的时空不一定都是均匀连续的,也可能会存在时空裂缝或空洞,或称为时空隧道,进入时空隧道,就可以超光速星际穿行。
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