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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:
这是一个凡是地球人都无法肯定回复的答题。我们太渺小而宇宙太渺茫了,记得神话西游中的孙悟空费了很大的劲去翻跟头,猴子一个跟头十万八千里,翻了好大一阵子竞然没翻出如来佛的手掌。只是他自认为到了天边,还撒尿题词做标记来证明。可见上古的人就对宇宙有多大,有没有边儿心生向往,可是直到现在还是没有答案。
回答于 2019-09-11 08:43:50
宇宙是没有边界的,人类也绝不可能到达宇宙的边界。整个宇宙的尺度是非常大的,而人类在宇宙中比灰尘还小,所以人类研究宇宙本身就带有一定的局限性,而且暗物质和暗能量也没有被探测到过,人类现在连宇宙最基本的东西都还没掌握,只能根据现有理论对宇宙进行推测,得到的结果反而不一定是正确的。
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
目前人类所知道的宇宙的可观测直径是930亿光年,但是这只是人们通过计算得到的数据。我们现在能够用望远镜看到的宇宙的范围,半径也只是138亿光年,因为宇宙的年龄也只有138亿年,所以我们现在能够看到的最远的地方,就是距离地球138亿光年的地方了。
那么宇宙到底有没有边际?科学界众说纷纭,科学家们从不同的角度,不同的纬度进行研究和探索。目前主流的观点的有如下三个:
1、爱因斯坦曾经提出了著名的“四维扁虫”理论
他认为宇宙是一个立体形状,但是人类由于天生缺陷永远也无法认识宇宙真实面目。但是爱因斯坦并没有明确说出宇宙到底有没有边界,只不过提出了一个模糊不清的宇宙“有界无边”的说法。
2、现代科学巨匠霍金却认为宇宙是有边界的
霍金在爱因斯坦的关于宇宙“有界无边”的基础上认为宇宙的体积是现实存在的,也就是说宇宙是有限的。
如果根据霍金的理论,宇宙是有边界的,那么当你走到宇宙的边缘的时候,往回看宇宙那么它可能是一个爆炸的火球,而这个火球就是我们生活的宇宙。由于人类是一个三维世界生物,但是人类到达宇宙外面的话,由于宇宙外面一切都是静止的,那么你看到的时间也有可能是静止。
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