宇宙真的無限大嗎?

頭丶像


宇宙究竟是有限的還是無限的?

●廣袤無垠的宇宙天體之間有著錯綜複雜的關係。有暗物質、暗能量、黑洞、蟲洞等。按照現代地球人類的科技水平,根本無法打開宇宙之謎。不過,人類科學家對宇宙的研究一直沒有停息。也許若干年後,科學家們會有一個解釋宇宙的全貌。


♛實際上,我們都知道地球是有限的。地球如此,宇宙亦是如此。怎麼理解宇宙比地球多了幾維呢?舉個例子:一個小球沿地面滾動並掉進了個小洞中,在我們看來,小球是存在的,它還在洞裡面,因為我們人類是“三維”的;而對於一個動物來說它得出的結論就會是:小球已經不存在了,它消失了。


●為什麼會得出這樣的結論呢?因為它生活在“二維”世界裡,對“三維”事件是無法清楚理解的。同樣的道理,我們人類生活在“三維”世界裡,對於比我們多幾維的宇宙,也是很難理解清楚的。這也正是對於“宇宙是什麼樣子”這個問題無法解釋清楚的原因。最後,我們只能說“宇宙是無限的卻是有邊界的。

♛中世紀的水手以為地球是平的,一旦船開到世界的邊緣,就會落入一個巨大的瀑布,而這個瀑布就是宇宙的盡頭。後來,我們瞭解到了地球其實是圓的,而且只是眾多圍繞著太陽運轉的行星之一。並且太陽只是銀河系數以千億計的星球之一而已,所以我們又以為銀河系是宇宙的盡頭。那宇宙的盡頭到底是在何方呢?

♛這個問題按照科學家霍金的多維宇宙觀來看。宇宙是多維的,我們人類只能弄懂三維的事物,而對於比我們多維的宇宙我們可能還需要幾個世紀甚至幾十個世紀去探索。只要時間無限,空間就一定無限,宇宙又是時空的組合,所以宇宙無限。愛因斯坦相對論認為,空間越小,時間越慢,因此在空間裡的速度也越慢。宇宙大爆炸初期,按照現有的痕跡推斷,似乎不超過 10∧46次方秒。那一瞬間,粒子大量擠壓,所以我們認為當時空間小,因而時間過得慢。所以實際時間要比上述時間長得多。


♛然而1929 年美國天文學家哈勃以不可辯駁的實驗,證明了宇宙不是靜止的,而是向外膨脹的。正像我們吹一個大氣球一樣,恆星都在離我們遠去。離我們越遠的恆星,遠離我們的速度也就越快。


知足常樂0724


宇宙是無限大嗎?

從暴漲宇宙模型來看,那麼宇宙的範圍是有限的,但如果從人類的觀測與理解來分析,那麼宇宙又是無限的,雙方都有充足的理由,不妨來看看都有哪些理由!

這是2013版的超星系團近郊的宇宙地圖,橫跨約1億光年!儘管相對於可觀測宇宙的930億光年來說這是一個接近於千分之一的區域,但對於人類來說似乎是一個永遠都難以跨越的距離!

根據宇宙暴漲的模型,我們認為宇宙誕生於138.2億年的一個奇點的暴漲,儘管其初期的暴漲遠遠超過光速,約在10^-32S內從一個原子的直徑膨脹到一光年大小,其速度是難以想象的,但只要有數值這就是一個可以計算的值,即使經過了138.2億年,它也是一個有限值,因此從這個角度上來說,宇宙就是一個有限大小的空間!

但從另一層意義上來看,宇宙又是無限的,根據2013年ESA的普朗克衛星觀測,衡量宇宙膨脹的哈勃常數為67.80±0.77(km/s)/Mpc,即每隔326萬光年,宇宙的膨脹速度即增加67.8KM/S,那麼據此計算的話,宇宙約在130多億光年外就以超過光的速度在向外膨脹,當然我們現在依然能觀測到來自於134億光年外的天體信號,比如GNZ-11

來自於134億光年外的天體,射電望遠鏡更是觀測到了136億光年外的天體,為什麼射電望遠鏡能看到更遠的天體,其實很簡單,因為其膨脹已經將在可見光的光譜紅移到了電磁波波段!

紅移與藍移,如果光源正以足夠高的速度離去的話,其紅移會將波長拉成一條直線,那麼此時我們用任何手段都將難以觀測到這些天體的蹤影!

最終我們將無法觀測到宇宙的邊緣,連終極觀測都無法確定大小區域,我們有什麼理由認為其大小是有限的呢?

有限的宇宙卻有著無限的探索,儘管生命無限,但我們探索宇宙的腳步永遠都不會停下!


星辰大海路上的種花家


可觀測宇宙的直徑為930億光年,從這個角度上出發,對於地球上的我們來說,目前的可觀測宇宙是有限的。那麼包括可觀則宇宙在內的整個宇宙呢?


根據我們目前對天文學/宇宙學的理解,宇宙沒有邊界,它要麼是無限的,要麼以某種奇怪的方式把自己包裹起來,使其永無止境。觀測似乎與這些預測一致,即如果宇宙確實有一個邊界,這個邊界也會離我們太遠,以至於我們目前無法看到它,而且它對我們沒有任何影響。

宇宙學家認為,宇宙中有很大一部分不在我們所能觀察到的宇宙部分之外,但不可能確切地說它是無限的。標準的宇宙學假設是宇宙是均勻的和各向同性的。這些假設似乎是正確的,並且在我們可以觀察到的宇宙中得到了證實,宇宙在各個方向上看起來都是一樣的,而且在足夠大的範圍內,宇宙似乎是均勻的。如果宇宙中不可觀測的部分也是各向同性的和同質的,那麼宇宙可能是無限的。



確定宇宙是否無限所需要的一條信息是知道宇宙的曲率。有三種不同的曲率模式,它可以有正曲率,就像球面的二維曲率;零曲率,像平面;或者負曲率,像馬鞍表面的曲率。如果宇宙是各向同性的並且宇宙的曲率具有恆定的正值,那麼宇宙將是有限的,正如球體的表面是有限的。另一方面,如果宇宙的曲率是一個零的常數,或者有一個常數的負曲率,宇宙就真的是無限的。

如果宇宙是有限的,並且有邊緣,那麼它也應該有一箇中心。很長一段時間以來,科學家們一直認為宇宙的中心是所有星系似乎都在遠離的空間點。這就產生了一個問題:“宇宙的邊緣之外是什麼?”

現在宇宙以72公里每秒每百萬秒差距的速度膨脹。這個速率被稱為“哈勃常數”,這實際上是一個誤稱,因為多年來,它不像其他物理常數一樣是常數。由於這種膨脹,星系之間的距離每年增加約0.0000000074%。在宇宙的尺度上,大約是465億光年的尺度上,膨脹意味著很多。在我們銀河系的尺度上,即10萬光年尺度上,這種膨脹是不明顯的。



雖然科學家們當時知道這一現象是星系彼此遠離,但今天天文學家知道,這實際觀測到的是宇宙的膨脹。無論你在宇宙中的什麼位置,你都會看到同樣的現象以同樣的速度發生。但是在這裡,我們被困在宇宙中的某個地方,除了我們周圍的宇宙,我們沒有辦法看到任何東西。如果我們離宇宙的“邊緣”太遠,以至於我們根本看不到它,它也不能對我們產生任何影響,那麼我們所在的位置和宇宙的中心之間有什麼區別呢?沒有。“宇宙中心”的概念失去了一切意義。

因此,有沒有可能根本沒有中心呢?如果宇宙是無限大的,也就是說,我們可以永遠沿著直線旅行,永遠不會到達宇宙的盡頭。那樣的話,就真的沒有宇宙的中心了。理論上也不行。這就是為什麼有人認為,無論你在哪裡,都是宇宙的中心。


如果你有其他見解,可以在下方評論哦,我相信你的評論可以一針見血。


趣味說


從現在人類的角度看,可以認為宇宙是無限大的,因為我們不知道宇宙是否有邊界,宇宙是否有之外。而如今,人類所得到的930億光年直徑,僅是目前科技水平可以觀測到的宇宙範圍,其真實宇宙直徑到底為幾何,不知曉。

從大爆炸宇宙模型來看,宇宙是有限的,質量、體積都應該是有限的,那必然存在所謂的“外”,外是空無一物的嗎?“承載”如今宇宙是否需要“餘地”,想到這些問題時,就會遇到一個死衚衕,怎麼繞都繞不出去,這就是目前人類的想象邊界。

想象邊界的延伸需要科技發展來推動。比如在千年以前,人類的想象邊界僅侷限於天空之上與海的另一邊,當人類踏足太空,人類的想象邊界拓寬,來到了宇宙的層面上,就像當初人們想象天空之上是什麼一樣,人們開始想象宇宙之外的景象了。

如果咱們所處的宇宙之外,還有無數多個宇宙,那麼狹義的宇宙就只是指單個的宇宙,廣義的宇宙應該是包含一切子宇宙的。所以,這樣就可以理解為無限大。

就像《黑衣人》電影(具體是系列幾,記不得了)最末尾描述的那樣,即便是浩瀚無窮的宇宙,也僅是一顆彈珠而已,這樣想,細思極恐啊!


科學船塢


簡單說,宇宙是“有限無邊”的,也就是說,宇宙是有大小的,但沒有邊界,無論如何你找不到宇宙的邊界,因為它根本不存在!

有限的宇宙沒有邊界?這或許顛覆了很多人的傳統認知!在我們印象裡,有限的事物總會有邊界的,比如一塊石頭,一棟房子,更大的地球,太陽……如此推算下去,宇宙也應該有邊界!

宇宙大爆炸理論表明,宇宙是奇點的突然膨脹產生的,這就意味著無論膨脹速度有多快,宇宙始終是有限的,但有限的宇宙為何沒有邊呢?

想象一下,地球有邊界嗎?沒有!你找不到地球的邊界在哪裡,雖然地球是有限的!

肯定有人會說,飛出地球不就知道地球的邊界了嗎?或者地球表面不就是地球的邊界嗎?

這就是狹小範圍內的固定思維方式禁錮了我們的思想。時間和空間本身都是宇宙誕生中出現的,我們通常所說的最宇宙指的就是時空的集合,我們本身也是時空的一部分,我們可以飛出地球,但我們不能用飛出地球的想法當時飛出宇宙!

同時,愛因斯坦廣義相對論表明,時空結構並不是平坦的,而是各種彎曲摺疊交織在一起的,如果你朝著一個方向永遠走下去,你認為的一個方向其實是“曲線”,最終你會發現回到了原點!

那麼有限的宇宙達到有多大?只能說可觀測宇宙直徑920億光年,之外的宇宙發出的光線永遠到達不了地球,所以我們無法知曉那裡的一切,那裡的一切也與我們沒有關係!


宇宙探索



宇宙當然不是無限大了,宇宙是有限無界的。這個不光是愛因斯坦把廣義相對論應用於宇宙學中得出的結論,也是哲學上邏輯上的結論。宇宙無限在哲學上邏輯上講不通,除非宇宙不是物質,只要是物質就有大小。宇宙的有限主要表現在時間、空間、物質和能量的有限。時間的有限指的是宇宙有開端和終結;空間的有限指的是宇宙體積有大小且從“無”到有;物質的有限指的是宇宙物質的量是有限且從“無”到有;能量的有限指的是宇宙的總能量是有限且守恆。細心的讀者發現了:時間、空間和物質的量都是從無到有,怎麼唯獨能量不是?這是因為物質從“無”到有的“無”並不是什麼也沒有的意思,它只是沒有質量的意思,按照現在量子力學的說法,物質的質量是與被稱為“上帝粒子”有關的希格斯場賦予的,一開始並沒有。而時間和空間是伴隨物質及其運動產生的。唯獨能量一開始就存在,因為能量才是物質最重要的屬性,一個物質可以沒質量,但不能沒能量。

總之宇宙是有限的。經科學家精確測定,它的年齡為138.2億歲,而它的可觀測部分的直徑約930億光年,加上目前觀測不到的和也許永遠觀測不到的,還能比這個數字大。930億光年有多大?1光年就是光以每秒30萬公里的速度走一年的距離,大約為九萬四千六百億公里,930億光年就是8.7978x10^23公里,為了理解930億光年到底多大,我們採用類比法:我們生活在地球上,地球的廣大,我們都知道。我們最近看過電影《流浪地球》,影片中為了推動地球,影片中用12000座高11公里直徑超過30公里的行星發動機來推,



地球都不太愛動,可見地球之大。現在如果把地球比作一個小米粒,那太陽系就相當於一個標準體育場;如果把太陽系比作一個小米粒,那銀河系就相當於一個標準體育場;

如果把銀河系比作一個小米粒,總星系(即930億光年可觀測宇宙)就是一個標準體育場。這930億光年還只是5%的可見物質佔的空間,那95%的暗物質暗能量還不知隱藏在哪兒,佔多大的空間。讀者諸君,你說宇宙有多大?

以上就是我們常規認識的宇宙,實際上宇宙不但有限而無界,宇宙還無外無中心無形。雖然有限,但並沒有大小的邊界,無界即無外,只有無大才能無外,因此宇宙沒有絕對的大小,就是這樣存在著。宇宙既然是“無”中生有,小到極點就是大,大到極點歸於無,大和小殊途同歸,又何必計較宇宙大小呢?


物原愛牛毛1


宇宙不是無限大,宇宙有限但是無界的。

宇宙是我們所生活的這個空間,而不是單單指宇宙中的天體,包括整個空間和時間都是宇宙的一部分。

根據我們今天的觀測表明,宇宙的年齡是有限的,大約誕生於138億年前,既然是有限的時間,當然空間,也就是宇宙的大小也是有限的了。

今天我們可以計算出可觀測宇宙的大小,大約是直徑930億光年,但這並不是宇宙的整體,宇宙整體要大於930億光年的範圍,這是因為宇宙空間膨脹的速度要大於光速,因此才會出現宇宙的壽命只有138億年,但尺寸卻要大於930億光年。

這點與現對論並不矛盾,因為相對論中說的光速極限,指的是宇宙中的物質和信息的傳遞速度不會超過光速,但這並不包括空間本身,空間膨脹的速度是沒有上限的。

只是以目前的技術,我們還無法知道宇宙到底有多大,有的理論說1000多億光年,也有的說幾十萬億光年,但這都是推測,真正宇宙的範圍也許我們永遠無法知道。

但是,既然宇宙的誕生是有限的,那麼肯定大小也是有限的,這點是無疑的。只是,就算我們知道了宇宙的大小,但也無法找到宇宙的邊緣,因為宇宙是無界的。就好比我們生活在球面之上,地球的大小是有限的,但對於生活在上面的人來說你可以永遠朝向一個方向前進,卻永遠沒有盡頭,最多是回到原地而已。

這是一個比喻,因為我們本身就生活在宇宙之中,即便我們知道了宇宙的大小,也無法離開宇宙,那麼也就無法找到宇宙的邊緣了。


寒蕭99


可參考“奇點”,在一定時空中時間和空間是不存在的,那麼怎麼界定宇宙是否有邊界就麻煩了,因為認為探測都會受阻礙,不會得到回應。在這樣的時空中,討論邊界就一點意義都沒有了。


侶意


其次,關於宇宙背景輻射到底是什麼原因造成的。我們知道光波就是一種電磁輻射,依據電磁輻射的波長由長至短的順序是微波電磁輻射,紅外線,光線,紫外線,α射線,β射線,γ射線。 以上段落論述過,宇宙星系引力不單使光的波長拉長,還使光線發生彎曲,這點已被愛因斯坦所證實,也叫宇宙引力透鏡效應,這種效應會將隨著引力的增大而增大,也就是說當遙遠星系的光線經過的星系越多,集合引力對光線的彎曲就越大,其光線的弧度也就越大,試想如果光線經過的星系足夠多,集合引力足夠大(可視宇宙的集合引力),總有一處光線將變成圓弧,這時遙遠星系的光線就會逃離出我們的視線,這也是那些遙遠星系看起來像似以光速遠離我們的原因,在此我們定義為宇宙引力光學屏蔽效應,這時遙遠星系所發出的光線我們就觀測不到了,在此我們把以此為界所形成的宇宙球面(由於宇宙星系的分佈不是絕對的均勻,只能是大體球面)定義為宇宙臨界球面,以此我們把球面的內部和外部劃分為兩個宇宙,臨界球面以內的宇宙我們稱之為可視宇宙,臨界球面以外的宇宙,我們稱之為不可視宇宙,雖然我們不能看到不可視宇宙星系所發出的光線,但由於光線是一種電磁波,比光線波長還長的電磁波還有紅外線和微波電磁輻射,雖然引力把不可視宇宙中的光線屏蔽了,但那些微波電磁輻射和紅外線由於波長比光線長,它們還是能夠被我們觀測到的(光學稜鏡的分光原理),那些微波電磁輻射就是所謂的宇宙背景輻射(這些輻射已經被人們探測到),背景輻射的溫度——絕對溫度2.7k(也已被探測到)就是那些紅外線發出熱量的溫度,這些熱量就是在不可視宇宙中那些靠近宇宙臨界面的星系發出的我們能感知到的最後一抹餘暉。由於更大的宇宙引力光學屏蔽效應,那些再遙遠一些的星系的微波輻射和紅外線我們也觀測不到了……這也解釋了宇宙背景輻射有一大片空洞的現象,那是因為在這片區域內的星系的微波輻射和紅外線不能被觀測到了,如果是大爆炸的話,是不會有那麼一大片空洞存在的。再者,我們的可視宇宙的半徑大約是465億光年,根據愛因斯坦廣義相對論的引力場方程,有人計算過,如果一個黑洞的視界半徑達到了465億光年,那麼通過計算,這個黑洞的質量約為10的80次方克,而可視宇宙的質量恰好如此。同時,按照已知的可視宇宙物質總量來計算,宇宙的物質密度與相同體積的黑洞密度也是極為相近的。難道這僅僅是一種巧合?這不正說明我們的可視宇宙也可以像黑洞一樣使光線彎曲成園環,從而屏蔽掉不可視宇宙的光線,只是黑洞的圓心可能是個實點,而可視宇宙圓心是個虛點,這個虛點正是在當你我仰望星空時的那一點上。



上善若水吳大河


宇宙無限,它沒有大小。

人類的型體觀念,往往單一而錯覺。因為一個個的物質總是以型體的形式展現在人類和所有的有感覺器官的生物所構成的意識裡。

但是宇宙不是這樣的。

人類還沒有意識能力感覺另一種宇宙形態,這個形態就是,宇宙沒有形體,大,小。

宇宙是永遠沒有形狀,沒有也邊緣,宇宙外面還有宇宙,永遠沒有盡頭。

無窮大,也無窮小,小到人類無法意識,還是無窮無盡。

你能說有最小的形態嗎?

無窮無盡的小,小到你無法意識。

人類認為的最小的砂粒,把它無限的分割,永遠分割不完。

那!為什麼有形體的物體狀態嗎?沒一個形體,都是在它們的中心,有一個巨大的引力集合,它們的引為有一定的範圍,在這個範圍內,就會形成一個個的形狀。

每一個砂粒都有一個無窮無盡的宇宙分割的道理。

宇宙是空洞的,在這個空洞的裡面蘊藏著無限複雜的理論,和原理。人類永遠也無法窮盡它。


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