宇宙是有限的,还是无限的?

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科学探索菌
2020-04-02 · 科普达人
科学探索菌
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宇宙是有限的还是无限的?是什么形状?目前还没有准确的答案。

先来说说宇宙的起源。主流观点认为,宇宙诞生于一次大爆炸,包括时间、空间和一切物质都源于那次大爆炸。经科学家的测定,宇宙诞生于138亿年前,目前可观测宇宙的半径大约为460亿光年。

可观测宇宙是以人类观察者为中心,半径约为460亿光年的球形区域。有些人可能会有疑问?宇宙才138亿年,为什么可观测宇宙的半径就有460亿光年?因为宇宙从诞生那一刻起,宇宙空间一直都在膨胀。空间膨胀带动了物质间相互远离,看起来似乎是物质在向外扩散。遥远天体发出的光在传向地球的同时,天体本身也在远离地球,当我们接收到130多亿年前的天体发出的光时,天体的位置已经变了,那个天体现在距离我们就有400多亿光年远了。

在上世纪初叶,天文学家哈勃通过分析天体的光谱发现河外星系正在远离我们,并且离我们越远的星系,退行速度越快。在距离我们140亿光年远的位置,膨胀速度已经达到了光速。

随着认知能力的提高,人类的宇宙观也在不断的发生变化。在早期,人类认为天圆地方,麦哲伦领导的环球航行则证实了地球是圆的。从地心说到日心说,再到发现河外星系,科学的进步,让人类的世界观也跟着进步了。

到了牛顿时代,由于天文望远镜的发明,使人类对宇宙有了更多的认识。在经典物理为主的时代,认为宇宙空间是开放的平直空间,宇宙是静态的且无限大,物质在空间中均匀的分布着。显然,如果宇宙无限大,物质无限多,引力也会无限大,这样的宇宙是不稳定的。

爱因斯坦相对论的提出,为人类认识宇宙打开了新的大门。相对论认为时空是四维的,由三维空间和一维时间构成。再后来的超弦理论,甚至认为我们的世界应该是11维的。

虽然物质能够弯曲时空,但是在大尺度范围内物质的分布比较均匀,时空在整体上还是相对平坦的。只是局部空间弯曲的厉害,比如黑洞及其周围的时空。由于大尺度上物质的分布较均匀,且不管从宇宙中的哪个位置观测,得到的结果都是相同的,这被称之为各项同性。

按照大爆炸理论来看,宇宙是有限的,并且宇宙不存在边界,因此宇宙也没有中心。一个无限有界的宇宙,空间应该是闭合的,类似于一个闭合的二维球面,宇宙间的星系就分布在三维的超球面上。

比如生活在二维球面上的蚂蚁,只要不脱离球面,无论朝哪个方向爬,永远都找不到边界。当这个球面相对于蚂蚁足够大时,蚂蚁会以为自己所在的世界是平的。就好比生活在地球上的我们。如果球无限大,球面就可以看成无限延展的平面。

正是由于时空弯曲的影响,我们以为光在真空中走的是直线,其实光是延空间中的测地线走的。我们的宇宙实在太大了,身在宇宙中的我们很难确定宇宙是什么形状的?

综上所述,按目前科学界的主流观点来看,我的宇宙是动态的、闭合的、有限而无界、均匀且各项同性。

大家怎么看?欢迎各抒己见。

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糯宝妈妈育儿
2020-04-01 · 分享育儿知识 宝宝辅食
糯宝妈妈育儿
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答:宇宙是无限的。
经过科学家测定,宇宙是无限变化的,爱因斯坦的相对论也提出了,任何事物的变化都是相对的。
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寻觅蜜2024
2020-04-01 · TA获得超过5306个赞
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我认为宇宙是无限的。而目前我们有限的认知只让我们了解到很小的一部分。但是不能因此局限了我们的目光。我们要看得更长更远。
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克里斯蒂娜裤子
2020-04-01 · TA获得超过295个赞
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目前所能够知道的只有宇宙的起源是通过一场大爆炸。至于宇宙是有限还是无限的。我只能说除了数学之外,还没有什么是无限的呢。
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格林家的公主哈
2020-04-01 · TA获得超过367个赞
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不知道,目前不能观测到宇宙的边界但是我们不能就此说宇宙是无限的,也可能宇宙是有限的只是我们还没有能力观测到而已。
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