宇宙真的无限大吗?

头丶像


宇宙究竟是有限的还是无限的?

●广袤无垠的宇宙天体之间有着错综复杂的关系。有暗物质、暗能量、黑洞、虫洞等。按照现代地球人类的科技水平,根本无法打开宇宙之谜。不过,人类科学家对宇宙的研究一直没有停息。也许若干年后,科学家们会有一个解释宇宙的全貌。


♛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。最后,我们只能说“宇宙是无限的却是有边界的。

♛中世纪的水手以为地球是平的,一旦船开到世界的边缘,就会落入一个巨大的瀑布,而这个瀑布就是宇宙的尽头。后来,我们了解到了地球其实是圆的,而且只是众多围绕着太阳运转的行星之一。并且太阳只是银河系数以千亿计的星球之一而已,所以我们又以为银河系是宇宙的尽头。那宇宙的尽头到底是在何方呢?

♛这个问题按照科学家霍金的多维宇宙观来看。宇宙是多维的,我们人类只能弄懂三维的事物,而对于比我们多维的宇宙我们可能还需要几个世纪甚至几十个世纪去探索。只要时间无限,空间就一定无限,宇宙又是时空的组合,所以宇宙无限。爱因斯坦相对论认为,空间越小,时间越慢,因此在空间里的速度也越慢。宇宙大爆炸初期,按照现有的痕迹推断,似乎不超过 10∧46次方秒。那一瞬间,粒子大量挤压,所以我们认为当时空间小,因而时间过得慢。所以实际时间要比上述时间长得多。


♛然而1929 年美国天文学家哈勃以不可辩驳的实验,证明了宇宙不是静止的,而是向外膨胀的。正像我们吹一个大气球一样,恒星都在离我们远去。离我们越远的恒星,远离我们的速度也就越快。


知足常乐0724


宇宙是无限大吗?

从暴涨宇宙模型来看,那么宇宙的范围是有限的,但如果从人类的观测与理解来分析,那么宇宙又是无限的,双方都有充足的理由,不妨来看看都有哪些理由!

这是2013版的超星系团近郊的宇宙地图,横跨约1亿光年!尽管相对于可观测宇宙的930亿光年来说这是一个接近于千分之一的区域,但对于人类来说似乎是一个永远都难以跨越的距离!

根据宇宙暴涨的模型,我们认为宇宙诞生于138.2亿年的一个奇点的暴涨,尽管其初期的暴涨远远超过光速,约在10^-32S内从一个原子的直径膨胀到一光年大小,其速度是难以想象的,但只要有数值这就是一个可以计算的值,即使经过了138.2亿年,它也是一个有限值,因此从这个角度上来说,宇宙就是一个有限大小的空间!

但从另一层意义上来看,宇宙又是无限的,根据2013年ESA的普朗克卫星观测,衡量宇宙膨胀的哈勃常数为67.80±0.77(km/s)/Mpc,即每隔326万光年,宇宙的膨胀速度即增加67.8KM/S,那么据此计算的话,宇宙约在130多亿光年外就以超过光的速度在向外膨胀,当然我们现在依然能观测到来自于134亿光年外的天体信号,比如GNZ-11

来自于134亿光年外的天体,射电望远镜更是观测到了136亿光年外的天体,为什么射电望远镜能看到更远的天体,其实很简单,因为其膨胀已经将在可见光的光谱红移到了电磁波波段!

红移与蓝移,如果光源正以足够高的速度离去的话,其红移会将波长拉成一条直线,那么此时我们用任何手段都将难以观测到这些天体的踪影!

最终我们将无法观测到宇宙的边缘,连终极观测都无法确定大小区域,我们有什么理由认为其大小是有限的呢?

有限的宇宙却有着无限的探索,尽管生命无限,但我们探索宇宙的脚步永远都不会停下!


星辰大海路上的种花家


可观测宇宙的直径为930亿光年,从这个角度上出发,对于地球上的我们来说,目前的可观测宇宙是有限的。那么包括可观则宇宙在内的整个宇宙呢?


根据我们目前对天文学/宇宙学的理解,宇宙没有边界,它要么是无限的,要么以某种奇怪的方式把自己包裹起来,使其永无止境。观测似乎与这些预测一致,即如果宇宙确实有一个边界,这个边界也会离我们太远,以至于我们目前无法看到它,而且它对我们没有任何影响。

宇宙学家认为,宇宙中有很大一部分不在我们所能观察到的宇宙部分之外,但不可能确切地说它是无限的。标准的宇宙学假设是宇宙是均匀的和各向同性的。这些假设似乎是正确的,并且在我们可以观察到的宇宙中得到了证实,宇宙在各个方向上看起来都是一样的,而且在足够大的范围内,宇宙似乎是均匀的。如果宇宙中不可观测的部分也是各向同性的和同质的,那么宇宙可能是无限的。



确定宇宙是否无限所需要的一条信息是知道宇宙的曲率。有三种不同的曲率模式,它可以有正曲率,就像球面的二维曲率;零曲率,像平面;或者负曲率,像马鞍表面的曲率。如果宇宙是各向同性的并且宇宙的曲率具有恒定的正值,那么宇宙将是有限的,正如球体的表面是有限的。另一方面,如果宇宙的曲率是一个零的常数,或者有一个常数的负曲率,宇宙就真的是无限的。

如果宇宙是有限的,并且有边缘,那么它也应该有一个中心。很长一段时间以来,科学家们一直认为宇宙的中心是所有星系似乎都在远离的空间点。这就产生了一个问题:“宇宙的边缘之外是什么?”

现在宇宙以72公里每秒每百万秒差距的速度膨胀。这个速率被称为“哈勃常数”,这实际上是一个误称,因为多年来,它不像其他物理常数一样是常数。由于这种膨胀,星系之间的距离每年增加约0.0000000074%。在宇宙的尺度上,大约是465亿光年的尺度上,膨胀意味着很多。在我们银河系的尺度上,即10万光年尺度上,这种膨胀是不明显的。



虽然科学家们当时知道这一现象是星系彼此远离,但今天天文学家知道,这实际观测到的是宇宙的膨胀。无论你在宇宙中的什么位置,你都会看到同样的现象以同样的速度发生。但是在这里,我们被困在宇宙中的某个地方,除了我们周围的宇宙,我们没有办法看到任何东西。如果我们离宇宙的“边缘”太远,以至于我们根本看不到它,它也不能对我们产生任何影响,那么我们所在的位置和宇宙的中心之间有什么区别呢?没有。“宇宙中心”的概念失去了一切意义。

因此,有没有可能根本没有中心呢?如果宇宙是无限大的,也就是说,我们可以永远沿着直线旅行,永远不会到达宇宙的尽头。那样的话,就真的没有宇宙的中心了。理论上也不行。这就是为什么有人认为,无论你在哪里,都是宇宙的中心。


如果你有其他见解,可以在下方评论哦,我相信你的评论可以一针见血。


趣味说


从现在人类的角度看,可以认为宇宙是无限大的,因为我们不知道宇宙是否有边界,宇宙是否有之外。而如今,人类所得到的930亿光年直径,仅是目前科技水平可以观测到的宇宙范围,其真实宇宙直径到底为几何,不知晓。

从大爆炸宇宙模型来看,宇宙是有限的,质量、体积都应该是有限的,那必然存在所谓的“外”,外是空无一物的吗?“承载”如今宇宙是否需要“余地”,想到这些问题时,就会遇到一个死胡同,怎么绕都绕不出去,这就是目前人类的想象边界。

想象边界的延伸需要科技发展来推动。比如在千年以前,人类的想象边界仅局限于天空之上与海的另一边,当人类踏足太空,人类的想象边界拓宽,来到了宇宙的层面上,就像当初人们想象天空之上是什么一样,人们开始想象宇宙之外的景象了。

如果咱们所处的宇宙之外,还有无数多个宇宙,那么狭义的宇宙就只是指单个的宇宙,广义的宇宙应该是包含一切子宇宙的。所以,这样就可以理解为无限大。

就像《黑衣人》电影(具体是系列几,记不得了)最末尾描述的那样,即便是浩瀚无穷的宇宙,也仅是一颗弹珠而已,这样想,细思极恐啊!


科学船坞


简单说,宇宙是“有限无边”的,也就是说,宇宙是有大小的,但没有边界,无论如何你找不到宇宙的边界,因为它根本不存在!

有限的宇宙没有边界?这或许颠覆了很多人的传统认知!在我们印象里,有限的事物总会有边界的,比如一块石头,一栋房子,更大的地球,太阳……如此推算下去,宇宙也应该有边界!

宇宙大爆炸理论表明,宇宙是奇点的突然膨胀产生的,这就意味着无论膨胀速度有多快,宇宙始终是有限的,但有限的宇宙为何没有边呢?

想象一下,地球有边界吗?没有!你找不到地球的边界在哪里,虽然地球是有限的!

肯定有人会说,飞出地球不就知道地球的边界了吗?或者地球表面不就是地球的边界吗?

这就是狭小范围内的固定思维方式禁锢了我们的思想。时间和空间本身都是宇宙诞生中出现的,我们通常所说的最宇宙指的就是时空的集合,我们本身也是时空的一部分,我们可以飞出地球,但我们不能用飞出地球的想法当时飞出宇宙!

同时,爱因斯坦广义相对论表明,时空结构并不是平坦的,而是各种弯曲折叠交织在一起的,如果你朝着一个方向永远走下去,你认为的一个方向其实是“曲线”,最终你会发现回到了原点!

那么有限的宇宙达到有多大?只能说可观测宇宙直径920亿光年,之外的宇宙发出的光线永远到达不了地球,所以我们无法知晓那里的一切,那里的一切也与我们没有关系!


宇宙探索



宇宙当然不是无限大了,宇宙是有限无界的。这个不光是爱因斯坦把广义相对论应用于宇宙学中得出的结论,也是哲学上逻辑上的结论。宇宙无限在哲学上逻辑上讲不通,除非宇宙不是物质,只要是物质就有大小。宇宙的有限主要表现在时间、空间、物质和能量的有限。时间的有限指的是宇宙有开端和终结;空间的有限指的是宇宙体积有大小且从“无”到有;物质的有限指的是宇宙物质的量是有限且从“无”到有;能量的有限指的是宇宙的总能量是有限且守恒。细心的读者发现了:时间、空间和物质的量都是从无到有,怎么唯独能量不是?这是因为物质从“无”到有的“无”并不是什么也没有的意思,它只是没有质量的意思,按照现在量子力学的说法,物质的质量是与被称为“上帝粒子”有关的希格斯场赋予的,一开始并没有。而时间和空间是伴随物质及其运动产生的。唯独能量一开始就存在,因为能量才是物质最重要的属性,一个物质可以没质量,但不能没能量。

总之宇宙是有限的。经科学家精确测定,它的年龄为138.2亿岁,而它的可观测部分的直径约930亿光年,加上目前观测不到的和也许永远观测不到的,还能比这个数字大。930亿光年有多大?1光年就是光以每秒30万公里的速度走一年的距离,大约为九万四千六百亿公里,930亿光年就是8.7978x10^23公里,为了理解930亿光年到底多大,我们采用类比法:我们生活在地球上,地球的广大,我们都知道。我们最近看过电影《流浪地球》,影片中为了推动地球,影片中用12000座高11公里直径超过30公里的行星发动机来推,



地球都不太爱动,可见地球之大。现在如果把地球比作一个小米粒,那太阳系就相当于一个标准体育场;如果把太阳系比作一个小米粒,那银河系就相当于一个标准体育场;

如果把银河系比作一个小米粒,总星系(即930亿光年可观测宇宙)就是一个标准体育场。这930亿光年还只是5%的可见物质占的空间,那95%的暗物质暗能量还不知隐藏在哪儿,占多大的空间。读者诸君,你说宇宙有多大?

以上就是我们常规认识的宇宙,实际上宇宙不但有限而无界,宇宙还无外无中心无形。虽然有限,但并没有大小的边界,无界即无外,只有无大才能无外,因此宇宙没有绝对的大小,就是这样存在着。宇宙既然是“无”中生有,小到极点就是大,大到极点归于无,大和小殊途同归,又何必计较宇宙大小呢?


物原爱牛毛1


宇宙不是无限大,宇宙有限但是无界的。

宇宙是我们所生活的这个空间,而不是单单指宇宙中的天体,包括整个空间和时间都是宇宙的一部分。

根据我们今天的观测表明,宇宙的年龄是有限的,大约诞生于138亿年前,既然是有限的时间,当然空间,也就是宇宙的大小也是有限的了。

今天我们可以计算出可观测宇宙的大小,大约是直径930亿光年,但这并不是宇宙的整体,宇宙整体要大于930亿光年的范围,这是因为宇宙空间膨胀的速度要大于光速,因此才会出现宇宙的寿命只有138亿年,但尺寸却要大于930亿光年。

这点与现对论并不矛盾,因为相对论中说的光速极限,指的是宇宙中的物质和信息的传递速度不会超过光速,但这并不包括空间本身,空间膨胀的速度是没有上限的。

只是以目前的技术,我们还无法知道宇宙到底有多大,有的理论说1000多亿光年,也有的说几十万亿光年,但这都是推测,真正宇宙的范围也许我们永远无法知道。

但是,既然宇宙的诞生是有限的,那么肯定大小也是有限的,这点是无疑的。只是,就算我们知道了宇宙的大小,但也无法找到宇宙的边缘,因为宇宙是无界的。就好比我们生活在球面之上,地球的大小是有限的,但对于生活在上面的人来说你可以永远朝向一个方向前进,却永远没有尽头,最多是回到原地而已。

这是一个比喻,因为我们本身就生活在宇宙之中,即便我们知道了宇宙的大小,也无法离开宇宙,那么也就无法找到宇宙的边缘了。


寒萧99


可参考“奇点”,在一定时空中时间和空间是不存在的,那么怎么界定宇宙是否有边界就麻烦了,因为认为探测都会受阻碍,不会得到回应。在这样的时空中,讨论边界就一点意义都没有了。


侣意


其次,关于宇宙背景辐射到底是什么原因造成的。我们知道光波就是一种电磁辐射,依据电磁辐射的波长由长至短的顺序是微波电磁辐射,红外线,光线,紫外线,α射线,β射线,γ射线。 以上段落论述过,宇宙星系引力不单使光的波长拉长,还使光线发生弯曲,这点已被爱因斯坦所证实,也叫宇宙引力透镜效应,这种效应会将随着引力的增大而增大,也就是说当遥远星系的光线经过的星系越多,集合引力对光线的弯曲就越大,其光线的弧度也就越大,试想如果光线经过的星系足够多,集合引力足够大(可视宇宙的集合引力),总有一处光线将变成圆弧,这时遥远星系的光线就会逃离出我们的视线,这也是那些遥远星系看起来像似以光速远离我们的原因,在此我们定义为宇宙引力光学屏蔽效应,这时遥远星系所发出的光线我们就观测不到了,在此我们把以此为界所形成的宇宙球面(由于宇宙星系的分布不是绝对的均匀,只能是大体球面)定义为宇宙临界球面,以此我们把球面的内部和外部划分为两个宇宙,临界球面以内的宇宙我们称之为可视宇宙,临界球面以外的宇宙,我们称之为不可视宇宙,虽然我们不能看到不可视宇宙星系所发出的光线,但由于光线是一种电磁波,比光线波长还长的电磁波还有红外线和微波电磁辐射,虽然引力把不可视宇宙中的光线屏蔽了,但那些微波电磁辐射和红外线由于波长比光线长,它们还是能够被我们观测到的(光学棱镜的分光原理),那些微波电磁辐射就是所谓的宇宙背景辐射(这些辐射已经被人们探测到),背景辐射的温度——绝对温度2.7k(也已被探测到)就是那些红外线发出热量的温度,这些热量就是在不可视宇宙中那些靠近宇宙临界面的星系发出的我们能感知到的最后一抹余晖。由于更大的宇宙引力光学屏蔽效应,那些再遥远一些的星系的微波辐射和红外线我们也观测不到了……这也解释了宇宙背景辐射有一大片空洞的现象,那是因为在这片区域内的星系的微波辐射和红外线不能被观测到了,如果是大爆炸的话,是不会有那么一大片空洞存在的。再者,我们的可视宇宙的半径大约是465亿光年,根据爱因斯坦广义相对论的引力场方程,有人计算过,如果一个黑洞的视界半径达到了465亿光年,那么通过计算,这个黑洞的质量约为10的80次方克,而可视宇宙的质量恰好如此。同时,按照已知的可视宇宙物质总量来计算,宇宙的物质密度与相同体积的黑洞密度也是极为相近的。难道这仅仅是一种巧合?这不正说明我们的可视宇宙也可以像黑洞一样使光线弯曲成园环,从而屏蔽掉不可视宇宙的光线,只是黑洞的圆心可能是个实点,而可视宇宙圆心是个虚点,这个虚点正是在当你我仰望星空时的那一点上。



上善若水吴大河


宇宙无限,它没有大小。

人类的型体观念,往往单一而错觉。因为一个个的物质总是以型体的形式展现在人类和所有的有感觉器官的生物所构成的意识里。

但是宇宙不是这样的。

人类还没有意识能力感觉另一种宇宙形态,这个形态就是,宇宙没有形体,大,小。

宇宙是永远没有形状,没有也边缘,宇宙外面还有宇宙,永远没有尽头。

无穷大,也无穷小,小到人类无法意识,还是无穷无尽。

你能说有最小的形态吗?

无穷无尽的小,小到你无法意识。

人类认为的最小的砂粒,把它无限的分割,永远分割不完。

那!为什么有形体的物体状态吗?没一个形体,都是在它们的中心,有一个巨大的引力集合,它们的引为有一定的范围,在这个范围内,就会形成一个个的形状。

每一个砂粒都有一个无穷无尽的宇宙分割的道理。

宇宙是空洞的,在这个空洞的里面蕴藏着无限复杂的理论,和原理。人类永远也无法穷尽它。


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