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宇宙有没有边界?
宇宙,边界,存在宇宙有没有边界?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
回答于 2019-09-11 08:43:50
这个问题是我在各种场合被问到的最多的问题,没有之一。提问者的年龄从6岁的孩子到已经退休的老人家,各行各业的人基本上都有,但是很少有职业天文学家,而且基本上没有从事宇宙研究的天文学家(我最后会分析一下这个原因,但是肯定不是因为他们确切知道这个问题的答案)。
在回答这个问题之前,首先我们得定义什么是宇宙?一般来说,我们认为宇宙就是物质世界的总和。那么在这种情况下,我如果回答宇宙有边界,那么你一定会接着问,边界外面是什么?答案是:边界外面仍然是宇宙。你如果接着问,再往外呢?答案仍然是:再往外仍然是宇宙。所以我只能回答,宇宙没有边界。
但是这个回答你肯定不会满意:没有边界不就意味着宇宙是无穷大了吗?没错儿,爱因斯坦当年就是不相信宇宙是无限的,但是他也不认为宇宙有边界,那怎么办?爱因斯坦当然不会被这个问题难住,他认为我们的宇宙是有限无界的!
什么是有限无界?比如,一个蚂蚁在一个很大的球面上,它无论如何也找不到这个球面的边界,但是很显然,这个球面是有限的,因为它是闭合的。同样的道理,如果我们的宇宙是一个闭合的宇宙,我们就不可能找到宇宙的边界,但是这个宇宙就是有限的。比如,有一个很漂亮的宇宙模型认为,我们的宇宙就是一个巨大的四维黑洞的三维视界面,当然就是有限无界的。
那么我们的宇宙是闭合的吗?这个问题就是科学研究可以回答的了:根据爱因斯坦的广义相对论,如果能够精确测量宇宙的平均密度(也包括宇宙的所有能量),那么就可以确定我们的宇宙是否是闭合的。现在的观测结果告诉我们,宇宙的平均密度极为接近能够恰好让宇宙闭合的密度,但是目前的精度既不能完全排除宇宙是闭合的,也不能确定宇宙就是开放(无限)的,只能等待未来更高精度的测量结果。
但是未来更高精度的测量结果也不一定就能够彻底确定宇宙是闭合(有限)的还是开放(无限)的,因为任何测量都是有精度限制的(最终的限制来自量子力学的不确定性原理),很可能我们永远都不能纯粹从观测的角度彻底确定宇宙的这个基本性质。
因此,尽管爱因斯坦不相信宇宙会是无限的,但是目前的科学研究并不能给出明确答案,这就是科学和哲学的区别。科学需要证据(实验或者观测),而哲学只需要理性思考。
至于为什么绝大多数天文学家和几乎所有研究宇宙的天文学家都不问宇宙有没有边界这个问题,答案就是:他们是科学家,科学家只相信科学给出的结果。其实,大部分天文学家都认为宇宙是无限的(当然没有边界),只有少部分天文学家认为宇宙是有限的(也没有边界),但是都不觉得这有什么问题,还有很多天文学家根本不想这个问题(不信你问问你认识的天文学家)。因为很多科学家认为,科学的目的是发现规律和真相,至于为什么?这不是科学能够回答的。但是我本人不认同这个看法,我认为科学最终也应该能够回答为什么,只是现在还做不到!
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回答于 2019-09-11 08:43:50
谢谢邀请!
宇宙到底有没有边际?
存在无限大的东西吗?如果宇宙有边际,那外面又是什么?
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【本文原创】
究竟宇宙到底有没有边际,几千年来,尤其是自从第一次工业革命到现在的两佰多年中,随着科学理论与技术的不断发展,但由于存在着发展存在着的科学领域技术的局限性,到目前为止,人类对于这一问题的探索,最终还是没有得到满意而肯定的答案。
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到目前为止,人类以地球为观察基点对于宇宙的观测的极限点为最远距离为930亿(半径为465亿)光年,而在这个范围内最大体天体为银河系,银河系中则存在2亿颗恒星,存在着几十个黑洞,存在着20%左右的明物质和80%左右的暗物质,除此之外,465亿光年以外的苍穹就一无所知了。如果以930亿光年为一个宇宙单位,天知道整个太空中有几个宇宙?
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最近,科学家观察一个新的天体,它的规模竟是银河系的W亿倍,直经为400W亿至500W亿光年,有100W亿个恒星,总质量是太阳系的40O亿至1000亿倍,它的科学编号是:IC1101。虽然到目前为止,科学家只是对它有一个初步认知,但可以据此推测,整个宇宙是无限之大,大到无穷无尽。
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不管整个宇宙有多大,如果按唯物论分析自然科学的问题的最正确的方法是自然辩证法,那么整个宇宙都同样存在着物质,它的具体聚焦点就是星系,星球,黑洞,暗物质等。既然宇宙为无限大,那宇宙就不可能存在中心点,不可能存在宇宙内外之分,宇宙之中唯一存在着的便是物质:明物质与暗物质,包括一切在地球上存在的一切动植物都是物质的总汇。
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地球存在到现在已有46亿年,人类文明至今也已有5000多年,而对整个宇宙的认识,可以说是只有亿亿万分之一,可以说是微乎其微。人类对于地外(宇宙)的探索与研究道路漫长任重而道远。人类的存在也许是有限的,但宇宙的存在也和它的范围边际一样是无限,而人类对于它的研究也是无限的。
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以上所论是本人对于无穷宇宙的一点肤浅认识,在此只是想抛砖引玉,以求有专业知识的科学家给出最佳的科学答案。
回答于 2019-09-11 08:43:50
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