光速是宇宙中物质速度的极限吗?我不认为是!

作者&投稿:叔维 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
光速是物质速度的极限吗?科学家有怎样的观点?~

光速是物理学中非常重要的一个概念。光在真空中的传播速度大约是30万千米每秒,远远超过日常生活中一些物体的运动速度。爱因斯坦给出狭义相对论后,人们进一步认识到光在真空中的传播速度是物体运动速度的极限,没有任何物体的运动速度能够超过光速。同时,能量和信息的传输速度也不能超过光速。


物质的运动速度之所以不能超过光速,是因为按照狭义相对论物体的质量会随速度的增大而增大。当物体的速度趋近于光速时,物体的质量会趋于无穷大。把物质加速到这种程度需要消耗无穷大的能量,宇宙中没有这么多能量可用来加速这个物体,故物体的运动速度不能达到光速。
物质的运动速度不能达到光速并不是指宇宙中不允许出现超光速。人类已经发现了很多超光速现象,不过所发现的超光速都没有违背相对论,因为那些超光速即没有让物质超光速运动,也没有让能量或信息以超过光速的速度传输。可以用一个很简单的例子来说明一下问题,黑暗的速度就可以超过光速。
黑暗是和光照相对应的,有光照就是光明,没有光照就会变得黑暗。也许很多人会因此认为黑暗的传播速度等于光速。黑暗的速度有时候是可以等于光速的,比如太阳光从太阳到地球大约需要8分钟的时间,如果找一个巨大的物体在太阳表面附近将太阳遮住,有一些地方就会变得黑暗。如果照向地球的光被遮住了,8分钟后地球上才会变得黑暗。这样看黑暗的速度和光速是一样的。


现在设想这样一个场景,在太阳两侧1光年处各有一面巨大的墙,如果没有物体遮挡太阳,太阳光会照亮两面巨大的墙。这时候找一个巨大的物体在太阳附近将太阳遮住一侧,1年后有一堵墙会因没有光照而变得黑暗。然后迅速将巨大的物体移到太阳的另一侧,再过1年另一堵墙就会变得黑暗。两堵墙相距2光年,这堵墙上的黑暗到另一堵墙变得黑暗只用了1年的时间,看起来就是黑暗跨越2光年的距离却只用了1年的时间。在这里黑暗的速度超过了光速。


黑暗的速度超过了光速却不违背相对论是因为黑暗本身什么都没有传输,没有将物质从这里送到那里,也没有能量从这里送到那里,这种超光速也不能用来传递信息。与此类似你也可以让光斑的速度超过光速。用激光笔在月球上投下一个光斑,然后猛地转动手腕将光斑移到地面上。转动手腕用了0.2秒,而光斑却好像跨过了38万千米。这个速度也是超光速的,当然这个超光速也没有违背相对论。

依据目前的理论,光速是最快的。

而现在所提出的超光速方法,都是不是设法超越光速,而是在空间中找到捷径,缩短路程。 而且这些方法基本局限在科幻小说里面,离实际应用还非常遥远。

依据目前理论,有质量的东西是无法超越光速的,原因如下:

一个静止的物体,其全部的能量都包含在静止的质量中。一旦运动,就要产生动能。由于质量和能量等价,运动中所具有的能量应加到质量上,也就是说,运动的物体的质量会增加。当物体的运动速度远低于光速时,增加的质量微乎其微,如速度达到光速的0.1时,质量只增加0.5%。但随着速度接近光速,其增加的质量就显著了。如速度达到光速的0.9时,其质量增加了一倍多。这时,物体继续加速就需要更多的能量。当速度趋近光速时,质量随着速度的增加而直线上升,速度无限接近光速时,质量趋向于无限大,需要无限多的能量。因此,任何物体的运动速度不可能达到光速,只有质量为零的粒子才可以以光速运动,如光子。

不过,若考虑微观状态(量子力学)的情况,只要不携带能量和信息,超光速就是被允许的。宇宙膨胀、量子力学的波函数、快子等超光速是不违背狭义相对论的。

还有,黑洞的存在与光速没有关系,黑洞是由于引力场使空间弯曲造成的,不会影响光速 。



另外:
1,薇〓殿,
第一宇宙速度(V1)是指 航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度。是每秒7.9公里,光速是约每秒30万公里。两个差了不是一点两点。


2,222.133.107.*
所谓“上帝粒子”,正式名称是“希格斯波色子”,这是赋予物质以质量的粒子,和光速没有任何关系。目前的实验尚未找到足够的证据证明希格斯波色子的存在。

3,冲向宇宙,
所谓引力 效应的发生要快过光速的说法来自于牛顿的经典力学,其理论与目前的理论相违背,现在已知引力波也是以光速传播的。

在观察到的宇宙,其边界大约有100多亿光年。它由众多的星系所组成。地球是太阳系的一颗普通行星,而太阳系是银河系中一颗普通恒星。我们所观察到恒星、行星、慧星、星系等是怎么产生的呢?

宇宙学说认为,我们所观察到的宇宙,在其孕育的初期,集中于一个很小、温度极高、密度极大的原始火球。在150亿年到200亿年前,原始火球发生大爆炸,从此开始了我们所在的宇宙的诞生史。

宇宙原始大爆炸后0.01秒,宇宙的温度大约为1000亿度。物质存在的主要形式是电子、光子、中微子。以后,物质迅速扩散,温度迅速降低。大爆炸后1秒钟,下降到100亿度。大爆炸后14秒,温度约30亿度。35秒后,为3亿度,化学元素开始形成。温度不断下降,原子不断形成。宇宙间弥漫着气体云。他们在引力的作用下,形成恒星系统,恒星系统又经过漫长的演化,成为今天的宇宙。

物质现象的总和。广义上指无限多样、永恒发展的物质世界,狭义上指一定时代观测所及的最大天体系统。后者往往称作可观测宇宙、我们的宇宙,现在相当于天文学中的“总星系”。

2003年2月份,美国国家航空航天局曾向全世界公布他们有关宇宙年龄的研究成果。根据其公布的资料显示,宇宙年龄应该为137亿岁。2003年11月份,国际天体物理学研究小组宣称,宇宙的确切年龄应该是141亿岁。地球的形成大约是距今45亿年。

词源考察 在中国古籍中最早使用宇宙这个词的是《庄子·齐物论》。“宇”的含义包括各个方向,如东西南北的一切地点。“宙”包括过去、现在、白天、黑夜,即一切不同的具体时间。战国末期的尸佼说:“四方上下曰宇,往古来今曰宙。”“宇”指空间,“宙”指时间,“宇宙”就是时间和空间的统一。后来“宇宙”一词便被用来指整个客观实在世界。与宇宙相当的概念有“天地”、“乾坤”、“六合”等,但这些概念仅指宇宙的空间方面。《管子》的“宙合”一词,“宙”指时间,“合”(即“六合”)指空间,与“宇宙”概念最接近。

在西方,宇宙这个词在英语中叫cosmos,在俄语中叫кocMoc ,在德语中叫kosmos ,在法语中叫cosmos。它们都源自希腊语的κoσμoζ,古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来,κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与universitas有关。在中世纪,人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上,universitas 又指一切现成的东西所构成的统一整体,那就是universe,即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意义,所不同的是,前者强调的是物质现象的总和,而后者则强调整体宇宙的结构或构造。

宇宙观念的发展 宇宙结构观念的发展 远古时代,人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态,他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期,生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为,天穹像一口锅,倒扣在平坦的大地上;后来又发展为后期盖天说,认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪 ,巴比伦人认为,天和地都是拱形的,大地被海洋所环绕,而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子,大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上,而象则站在巨大的龟背上,公元前7世纪末,古希腊的泰勒斯认为,大地是浮在水面上的巨大圆盘,上面笼罩着拱形的天穹。

最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学观念出发,认为一切立体图形中最美的是球形,主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承,但直到1519~1522年,葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ,地球是球形的观念才最终证实。

公元2世纪,C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动,月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星视运动的不均匀性,他还认为行星在本轮上绕其中心转动,而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年,N.哥白尼提出科学的日心说,认为太阳位于宇宙中心,而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。1609年,J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转,发展了哥白尼的日心说,同年,G.伽利略则率先用望远镜观测天空,用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年,I.牛顿提出了万有引力定律,深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因,使日心说有了牢固的力学基础。在这以后,人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。

在哥白尼的宇宙图像中,恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年,G.布鲁诺大胆取消了这层恒星天,认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶,由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计,布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶,T.赖特、I.康德和J.H.朗伯推测说,布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。F.W.赫歇尔首创用取样统计的方法,用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例,1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图,从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中,H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、J.H.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂,以及许多人对银河系直径、厚度的测定,科学的银河系概念才最终确立。

18世纪中叶,康德等人还提出,在整个宇宙中,存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程,直到1924年,才由E.P.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。

近半个世纪,人们通过对河外星系的研究,不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统,而且已使我们的视野扩展到远达200亿光年的宇宙深处。

宇宙演化观念的发展 在中国,早在西汉时期,《淮南子·俶真训》指出:“有始者,有未始有有始者,有未始有夫未始有有始者”,认为世界有它的开辟之时,有它的开辟以前的时期,也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊,也存在着类似的见解。例如留基伯就提出,由于原子在空虚的空间中作旋涡运动,结果轻的物质逃逸到外部的虚空,而其余的物质则构成了球形的天体,从而形成了我们的世界。

太阳系概念确立以后,人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年,R.笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说;1745年,G.L.L.布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说;1755年和1796年,康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。

1911年,E.赫茨普龙建立了第一幅银河星团的颜色星等图;1913年,H.N.罗素则绘出了恒星的光谱-光度图,即赫罗图。罗素在获得此图后便提出了一个恒星从红巨星开始,先收缩进入主序,后沿主序下滑,最终成为红矮星的恒星演化学说。1924年 ,A.S.爱丁顿提出了恒星的质光关系;1937~1939年,C.F.魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢聚变为氦的原子核反应。这两个发现导致了罗素理论被否定,并导致了科学的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究,起步较迟,目前普遍认为,它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。

1917年,A.阿尔伯特·爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型,奠定了现代宇宙学的基础。1922年,G.D.弗里德曼发现,根据阿尔伯特·爱因斯坦的场方程,宇宙不一定是静态的,它可以是膨胀的,也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙,后者对应于闭合的宇宙。1927年,G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型.1929年 哈勃发现了星系红移与它的距离成正比,建立了著名的哈勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶,G.伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型,他们还预言,根据这一模型,应能观测到宇宙空间目前残存着温度很低的背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此,许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。1980年,美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了暴涨宇宙模型。这一模型可以解释目前已知的大多数重要观测事实。

宇宙图景 当代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。

层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系中共有九大行星:水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星和冥王星。除水星和金星外,其他行星都有卫星绕其运转,地球有一个卫星 月球,土星的卫星最多,已确认的有17颗。行星 小行星 彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。太阳占太阳系总质量的99.86%,其直径约140万千米,最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米。有证据表明,太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内,从侧面看很像一个“铁饼”,正面看去�则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年,太阳位于银河系的一个旋臂中,距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统,称为河外星系,常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团,叫星系团。平均而言,每个星系团约有百余个星系,直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间,它称为总星系。

多样性 天体千差万别,宇宙物质千姿百态。太阳系天体中,水星、金星表面温度约达700K,遥远的冥王星向日面的温度最高时也只有50K;金星表面笼罩着浓密的二氧化碳大气和硫酸云雾,气压约50个大气压,水星、火星表面大气却极其稀薄,水星的大气压甚至小于2×10-9毫巴;类地行星(水星、金星、火星)都有一个固体表面,类木行星却是一个流体行星;土星的平均密度为0.70克/厘米3,比水的密度还小,木星、天王星、海王星的平均密 度略大于水的密度,而水星、金星、地球等的密度则达到水的密度的5倍以上;多数行星都是顺向自转,而金星是逆向自转;地球表面生机盎然,其他行星则是空寂荒凉的世界。

太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现,有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍。中子星直径只有太阳的几万分之一;超巨星的光度高达太阳光度的数百万倍,白矮星光度却不到太阳的几十万分之一。红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一,而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K,O型星表面温度达30000K,而红外星的表面温度只有约600K。太阳的普遍磁场强度平均为1×10-4特斯拉,有些磁白矮星的磁场通常为几千、几万高斯(1高斯=10-4特斯拉),而脉冲星的磁场强度可高达十万亿高斯。有些恒星光度基本不变,有些恒星光度在不断变化,称变星。有的变星光度变化是有周期的,周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的,其中变化最剧烈的是新星和超新星,在几天内,其光度可增加几万倍甚至上亿倍。

恒星在空间常常聚集成双星或三五成群的聚星,它们可能占恒星总数的1/3。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除了以密集形式形成恒星、行星等之外,还以弥漫的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃,平均每立方厘米只有一个原子,其中高度密集的地方形成形状各异的各种星云。宇宙中除发出可见光的恒星、星云等天体外,还存在紫外天体、红外天体、X射线源、γ射线源以及射电源。

星系按形态可分为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星系和不规则星系等类型。60年代又发现许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河外天体,统称为活动星系,其中包括各种射电星系、塞佛特星系、N型星系、马卡良星系、蝎虎座BL型天体,以及类星体等等。许多星系核有规模巨大的活动:速度达几千千米/秒的气流,总能量达1055焦耳的能量输出,规模巨大的物质和粒子抛射,强烈的光变等等。在宇宙中有种种极端物理状态:超高温、超高压、超高密、超真空、超强磁场、超高速运动、超高速自转、超大尺度时间和空间、超流、超导等。为我们认识客观物质世界提供了理想的实验环境。

运动和发展 宇宙天体处于永恒的运动和发展之中,天体的运动形式多种多样,例如自转、各自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转,同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转,一方面又向着武仙座方向以20千米/秒的速度运动,同时又带着整个太阳系以250千米/秒的速度绕银河系中心运转,运转一周约需2.2亿年。银河系也在自转,同时也有相对于邻近的星系的运动。本超星系团也可能在膨胀和自转。总星系也在膨胀。

现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为,太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的(见太阳系起源)。恒星是由星云产生的,它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关,流行的看法是:在宇宙发生热大爆炸后40万年,温度降到4000K,宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期,这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性,或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系,然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史:我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸,当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀,它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程,直至10~20亿年前,才进入大规模形成星系的阶段,此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期,在我们的宇宙诞生后约10-36秒的时候,它曾经历了一个暴涨阶段。

哲学分析 宇宙概念 有些宇宙学家认为,我们的宇宙是唯一的宇宙;大爆炸不是在宇宙空间的哪一点爆炸,而是整个宇宙自身的爆炸。但是,新提出的暴涨模型表明,我们的宇宙仅是整个暴涨区域的非常小的一部分,暴涨后的区域尺度要大于1026厘米,而那时我们的宇宙只有10厘米。还有可能这个暴涨区域是一个更大的始于无规则混沌状态的物质体系的一部分。这种情况恰如科学史上人类的认识从太阳系宇宙扩展到星系宇宙,再扩展到大尺度宇宙那样,今天的科学又正在努力把人类的认识进一步向某种探索中的“暴涨宇宙”、“无规则的混沌宇宙”推移。我们的宇宙不是唯一的宇宙,而是某种更大的物质体系的一部分,大爆炸不是整个宇宙自身的爆炸,而是那个更大物质体系的一部分的爆炸。因此,有必要区分哲学和自然科学两个不同层次的宇宙概念。哲学宇宙概念所反映的是无限多样、永恒发展的物质世界;自然科学宇宙概念所涉及的则是人类在一定时代观测所及的最大天体系统。两种宇宙概念之间的关系是一般和个别的关系。随着自然科学宇宙概念的发展,人们将逐步深化和接近对无限宇宙的认识。弄清两种宇宙概念的区别和联系,对于坚持马克思主义的宇宙无限论,反对宇宙有限论、神创论、机械论、不可知论、哲学代替论和取消论,都有积极意义。

宇宙的创生 有些宇宙学家认为,暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点,这种观点之所以在以前不能为人们接受,是因为存在着许多守恒定律,特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展,重子数有可能是不守恒的,而宇宙中的引力能可粗略地说是负的,并精确地抵消非引力能,总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面:①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无,则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践,而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型,我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分,在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。现在观测宇宙的物质是从假真空状态释放出来的能量转化而来的,这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式,并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”,因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”,那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大,作为一个有限的物质体系 ,也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来,认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的,应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式,把“无”和“有”作为一对逻辑范畴,探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式,转化为“有”——已知的物质和能量形式,这在认识论和方法论上有一定意义。

时空起源 有些人认为,时间和空间不是永恒的,而是从没有时间和没有空间的状态产生的。根据现有的物理理论,在小于10-43秒和10-33厘米的范围内,就没有一个“钟”和一把“尺子”能加以测量,因此时间和空间概念失效了,是一个没有时间和空间的物理世界。这种观点提出已知的时空形式有其适用的界限是完全正确的。正像历史上的牛顿时空观发展到相对论时空观那样,今天随着科学实践的发展也必然要求建立新的时空观。由于在大爆炸后10-43秒以内,广义相对论失效,必须考虑引力的量子效应,因此有些人试图通过时空的量子化的途径来探讨已知的时空形式的起源。这些工作都是有益的,但我们决不能因为人类时空观念的发展或者在现有的科学技术水平上无法度量新的时空形式,而否定作为物质存在形式的时间、空间的客观存在。

人和宇宙 从本世纪60年代开始,由于人择原理的提出和讨论,出现了人类存在和宇宙产生的关系问题。人择原理认为 ,可能存在许多具有不同物理参数和初始条件的宇宙,但只有物理参数和初始条件取特定值的宇宙才能演化出人类,因此我们只能看到一种允许人类存在的宇宙。人择原理用人类的存在去约束过去可能有的初始条件和物理定律,减少它们的任意性,使一些宇宙学现象得到解释,这在科学方法论上有一定的意义。但有人提出,宇宙的产生依赖于作为观测者的人类的存在。这种观点值得商榷。现在根据暴涨模型,那些被传统大爆炸模型作为初始条件的状态,有可能从极早期宇宙的演化中产生出来,而且宇宙的演化几乎变得与初始条件的一些细节无关。这样就使上述那种利用初始条件的困难来否定宇宙客观实在性的观点失去了基础。但有些人认为,由于暴涨引起的巨大距离尺度,使得从整体上去观测宇宙的结构成为不可能。这种担心有其理由,但如果暴涨模型正确的话,随着科学实践的发展,一定有可能突破人类认识上的困难。

宇宙

宇宙,是我们所在的空间,“宇”字的本义就是指“上下四方”。

地球是我们的家园;

而地球仅是太阳系的第三颗行星;

而太阳系又仅仅定居于银河系巨大旋臂的一侧;

而银河系,在宇宙所有星系中,也许很不起眼……

这一切,组成了我们的宇宙:

宇宙,是所有天体共同的家园。

宇宙,又是我们所在的时间,“宙”的本意就是指“古往今来”。

因为,我们的宇宙不是从来就有的,它也有着诞生和成长的过程。现代科学发现,我们的宇宙大概形成于二百亿年以前。在一次无比壮观的大爆炸中,我们的宇宙诞生了!(这就是著名的“大爆炸”理论。)

宇宙一经形成,就在不停地运动着。科学家发现,宇宙正在膨胀着,星体之间的距离越来越大。

宇宙没有开始,没有结束,没有边界,更没有诞生与毁灭,只有一个个阶段的结束与开始,我们现阶段的宇宙大概形成于二百亿年以前。在一次无比壮观的大爆炸中,这阶段的宇宙开始了!最新研究表明,大爆炸孕育于黑洞中,黑洞将所有物质,包括光子在内压到一个点,这时连电子,中子,质子等都已不存在(究竟是什么物质比电子还小呢?当代科技无法解释,暂称为夸克),这时发生了比核聚变更高等级的爆炸,这种爆炸的范围至少波及数十亿光年,又一个新的宇宙纪元就诞生了.
回答者:kongtao42123 - 试用期 一级 10-13 12:43

大爆炸这个理论并没有得到证实,得到证实的是宇宙处于膨胀之中,这两个概念并不等同。而且大爆炸之前是不存在物质这个概念的,您说的观点是建立在物质世界这个基础上的。当然这不影响我们去猜测那时的状态。如果大爆炸是成立的,那么可以存在的形式是高能量,高聚积的纯能量,而这种能量的由于爆炸,这个词可能不准确,因为爆炸并不能概括当时的状态。这种能量在短时间的迅速发散。而且,由于是并不存在物质的世界,而我们的时空观是建立在物质的基础上,意思是我们的世界是有维度的。而当时是没有维度的。如果按照我们的方法去理解爆炸速度的话,它可以是无穷大也可以是无穷小,按照奇点理论,任何一点发散的能量都可能存在爆炸边缘和爆炸源地,甚至是同时存在。
回答者:loutsyao - 童生 一级 10-13 18:43

很难说 人类对于宇宙的了解可以说是
大海一勺
回答者:killerdark99 - 试用期 一级 10-13 18:44

也许人类并不真正了解这个问题
回答者:刑者 - 试用期 一级 10-13 20:25

我认为不是.
回答者:376552584 - 魔法学徒 一级 10-14 08:09

这些都是假说,宇宙根本就没有能力将巨大质量以极近光速运输到现在分布的位置——150亿光年处仍然有星球。
回答者:耗散的空虚 - 高级魔法师 六级 10-14 14:44

你是对的.
回答者:独孤剑圣之1代 - 童生 一级 10-14 14:47

首先

光速这个速度是不确定的(根据介质不同)

甚至在实验室中可以达到普通人走路的速度。

再说E=MC^2

这个只是对(有重量的)物质的描述

在宇宙最初是没有物质的(温度)

所以应该用量子力学去计算

而量子力学支持超光速“运动”就像游戏中的瞬移一样
回答者:playgod000 - 试用期 一级 10-14 17:29

超过光速的东西我知道的叫做电子,电流的改变能加速到比光更快
回答者:kubiledenanhai - 魔法师 五级 10-14 22:52

光是我们现在发现运动速度最快的,我们人的认知水平还十分的有限,对自然的研究也刚刚起步,宇宙之博大远没有被我们所认识,我相信将来会发现比光运动速度更快的东西.
回答者:我现在就来 - 经理 五级 10-15 09:23

难说!
回答者:yaya帅哥 - 见习魔法师 二级 10-15 11:09

我们的争论都是当年爱因斯坦留下的!还记得广义相对论和量子力学的冲突吗?当在奇点时,质量大所以要用到相对论,尺度小所以要用到量子力学.我们发现当相对论和量子力学走到一起的时候,计算某一量的结果很可能是无穷大!
这就是相对论和量子力学的冲突,今天的争论源泉正在此.科学家正致力研究"大统一理论"(也有叫M理论的),这个理论是爱因斯坦发表相对论,研究量子力学以后梦寐以求的!
我们可以阅读第一推动从书,那里有一本<宇宙的琴弦>专门讲这种理论的研究,还有一本<终级理论之梦>也是第一推动中讲"大统一理论"的.
有一点我需要反驳一下(用的是相对论)!当两个物体都以光速运动时,他们的相对速度也是不超过光速的,因为速度v=s/t,在近似光速的运动中物体的时间快慢和空间的长度都是有变化的!!!也就是说在那两个物体本身看来(他们的时间和空间发生变化)v也是小于c的!!因为每个观察者的s,t都不相同,所以不能用我门所看到的s,t来定义他们互相所感觉到的速度!!!!
我可以证明物体的速度不超过光速(当然还是用相对论,不保证在奇点有用):
我们知道E=mc^2("c"是指光速"c^2"是指c的平方)
当物体运动时他的能量会增加,质量也随之增加,设原质量是M1,增加后为M2,原能量E1,增加量E2.当物体不运动时他的能量等于它的核能.
E=E1+E2=M2*c^2
E1=M1*c^2
E2=1/2*M2*v^2
推导得当v=c时M2只能是无限大! (推导过程很简单!!)

宇宙
universe;cosmos

物质现象的总和。广义上指无限多样、永恒发展的物质世界,狭义上指一定时代观测所及的最大天体系统。后者往往称作可观测宇宙、我们的宇宙,现在相当于天文学中的“总星系”。
词源考察 在中国古籍中最早使用宇宙这个词的是《庄子·齐物论》。“宇”的含义包括各个方向,如东西南北的一切地点。“宙”包括过去、现在、白天、黑夜,即一切不同的具体时间。战国末期的尸佼说:“四方上下曰宇,往古来今曰宙。”“宇”指空间,“宙”指时间,“宇宙”就是时间和空间的统一。后来“宇宙”一词便被用来指整个客观实在世界。与宇宙相当的概念有“天地”、“乾坤”、“六合”等,但这些概念仅指宇宙的空间方面。《管子》的“宙合”一词,“宙”指时间,“合”(即“六合”)指空间,与“宇宙”概念最接近。
在西方,宇宙这个词在英语中叫cosmos,在俄语中叫кocMoc ,在德语中叫kosmos ,在法语中叫cosmos。它们都源自希腊语的κoσμoζ,古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来,κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与universitas有关。在中世纪,人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上,universitas 又指一切现成的东西所构成的统一整体,那就是universe,即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意义,所不同的是,前者强调的是物质现象的总和,而后者则强调整体宇宙的结构或构造。
宇宙观念的发展 宇宙结构观念的发展 远古时代,人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态,他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期,生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为,天穹像一口锅,倒扣在平坦的大地上;后来又发展为后期盖天说,认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪 ,巴比伦人认为,天和地都是拱形的,大地被海洋所环绕,而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子,大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上,而象则站在巨大的龟背上,公元前7世纪末,古希腊的泰勒斯认为,大地是浮在水面上的巨大圆盘,上面笼罩着拱形的天穹。
最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学观念出发,认为一切立体图形中最美的是球形,主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承,但直到1519~1522年,葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ,地球是球形的观念才最终证实。
公元2世纪,C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动,月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星视运动的不均匀性,他还认为行星在本轮上绕其中心转动,而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年,N.哥白尼提出科学的日心说,认为太阳位于宇宙中心,而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通%D
回答者:q307943788 - 秀才 二级 9-21 16:00

宇宙
宇宙

universe;cosmos

宇宙的诞生

我们现在观察到的宇宙,其边界大约有100多亿光年。它由众多的星系所组成。地球是太阳系的一颗普通行星,而太阳系是银河系中一颗普通恒星。我们所观察到恒星、行星、慧星、星系等是怎么产生的呢?

宇宙学说认为,我们所观察到的宇宙,在其孕育的初期,集中于一个很小、温度极高、密度极大的原始火球。在150亿年到200亿年前,原始火球发生大爆炸,从此开始了我们所在的宇宙的诞生史。

宇宙原始大爆炸后0.01秒,宇宙的温度大约为1000亿度。物质存在的主要形式是电子、光子、中微子。以后,物质迅速扩散,温度迅速降低。大爆炸后1秒钟,下降到100亿度。大爆炸后14秒,温度约30亿度。35秒后,为3亿度,化学元素开始形成。温度不断下降,原子不断形成。宇宙间弥漫着气体云。他们在引力的作用下,形成恒星系统,恒星系统又经过漫长的演化,成为今天的宇宙。

物质现象的总和。广义上指无限多样、永恒发展的物质世界,狭义上指一定时代观测所及的最大天体系统。后者往往称作可观测宇宙、我们的宇宙,现在相当于天文学中的“总星系”。

2003年2月份,美国国家航空航天局曾向全世界公布他们有关宇宙年龄的研究成果。根据其公布的资料显示,宇宙年龄应该为137亿岁。2003年11月份,国际天体物理学研究小组宣称,宇宙的确切年龄应该是141亿岁。地球的形成大约是距今45亿年。

词源考察 在中国古籍中最早使用宇宙这个词的是《庄子·齐物论》。“宇”的含义包括各个方向,如东西南北的一切地点。“宙”包括过去、现在、白天、黑夜,即一切不同的具体时间。战国末期的尸佼说:“四方上下曰宇,往古来今曰宙。”“宇”指空间,“宙”指时间,“宇宙”就是时间和空间的统一。后来“宇宙”一词便被用来指整个客观实在世界。与宇宙相当的概念有“天地”、“乾坤”、“六合”等,但这些概念仅指宇宙的空间方面。《管子》的“宙合”一词,“宙”指时间,“合”(即“六合”)指空间,与“宇宙”概念最接近。

在西方,宇宙这个词在英语中叫cosmos,在俄语中叫кocMoc ,在德语中叫kosmos ,在法语中叫cosmos。它们都源自希腊语的κoσμoζ,古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来,κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与universitas有关。在中世纪,人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上,universitas 又指一切现成的东西所构成的统一整体,那就是universe,即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意义,所不同的是,前者强调的是物质现象的总和,而后者则强调整体宇宙的结构或构造。

宇宙观念的发展 宇宙结构观念的发展 远古时代,人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态,他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期,生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为,天穹像一口锅,倒扣在平坦的大地上;后来又发展为后期盖天说,认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪 ,巴比伦人认为,天和地都是拱形的,大地被海洋所环绕,而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子,大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上,而象则站在巨大的龟背上,公元前7世纪末,古希腊的泰勒斯认为,大地是浮在水面上的巨大圆盘,上面笼罩着拱形的天穹。

最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学观念出发,认为一切立体图形中最美的是球形,主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承,但直到1519~1522年,葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ,地球是球形的观念才最终证实。

公元2世纪,C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动,月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星视运动的不均匀性,他还认为行星在本轮上绕其中心转动,而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年,N.哥白尼提出科学的日心说,认为太阳位于宇宙中心,而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。1609年,J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转,发展了哥白尼的日心说,同年,G.伽利略则率先用望远镜观测天空,用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年,I.牛顿提出了万有引力定律,深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因,使日心说有了牢固的力学基础。在这以后,人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。

在哥白尼的宇宙图像中,恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年,G.布鲁诺大胆取消了这层恒星天,认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶,由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计,布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶,T.赖特、I.康德和J.H.朗伯推测说,布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。F.W.赫歇尔首创用取样统计的方法,用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例,1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图,从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中,H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、J.H.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂,以及许多人对银河系直径、厚度的测定,科学的银河系概念才最终确立。

18世纪中叶,康德等人还提出,在整个宇宙中,存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程,直到1924年,才由E.P.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。

近半个世纪,人们通过对河外星系的研究,不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统,而且已使我们的视野扩展到远达200亿光年的宇宙深处。

宇宙演化观念的发展 在中国,早在西汉时期,《淮南子·俶真训》指出:“有始者,有未始有有始者,有未始有夫未始有有始者”,认为世界有它的开辟之时,有它的开辟以前的时期,也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊,也存在着类似的见解。例如留基伯就提出,由于原子在空虚的空间中作旋涡运动,结果轻的物质逃逸到外部的虚空,而其余的物质则构成了球形的天体,从而形成了我们的世界。

太阳系概念确立以后,人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年,R.笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说;1745年,G.L.L.布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说;1755年和1796年,康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。

1911年,E.赫茨普龙建立了第一幅银河星团的颜色星等图;1913年,H.N.罗素则绘出了恒星的光谱-光度图,即赫罗图。罗素在获得此图后便提出了一个恒星从红巨星开始,先收缩进入主序,后沿主序下滑,最终成为红矮星的恒星演化学说。1924年 ,A.S.爱丁顿提出了恒星的质光关系;1937~1939年,C.F.魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢聚变为氦的原子核反应。这两个发现导致了罗素理论被否定,并导致了科学的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究,起步较迟,目前普遍认为,它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。

1917年,A.阿尔伯特·爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型,奠定了现代宇宙学的基础。1922年,G.D.弗里德曼发现,根据阿尔伯特·爱因斯坦的场方程,宇宙不一定是静态的,它可以是膨胀的,也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙,后者对应于闭合的宇宙。1927年,G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型.1929年 哈勃发现了星系红移与它的距离成正比,建立了著名的哈勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶,G.伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型,他们还预言,根据这一模型,应能观测到宇宙空间目前残存着温度很低的背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此,许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。1980年,美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了暴涨宇宙模型。这一模型可以解释目前已知的大多数重要观测事实。

宇宙图景 当代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。

层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系中共有九大行星:水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星和冥王星。除水星和金星外,其他行星都有卫星绕其运转,地球有一个卫星 月球,土星的卫星最多,已确认的有17颗。行星 小行星 彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。太阳占太阳系总质量的99.86%,其直径约140万千米,最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米。有证据表明,太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内,从侧面看很像一个“铁饼”,正面看去�则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年,太阳位于银河系的一个旋臂中,距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统,称为河外星系,常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团,叫星系团。平均而言,每个星系团约有百余个星系,直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间,它称为总星系。

多样性 天体千差万别,宇宙物质千姿百态。太阳系天体中,水星、金星表面温度约达700K,遥远的冥王星向日面的温度最高时也只有50K;金星表面笼罩着浓密的二氧化碳大气和硫酸云雾,气压约50个大气压,水星、火星表面大气却极其稀薄,水星的大气压甚至小于2×10-9毫巴;类地行星(水星、金星、火星)都有一个固体表面,类木行星却是一个流体行星;土星的平均密度为0.70克/厘米3,比水的密度还小,木星、天王星、海王星的平均密 度略大于水的密度,而水星、金星、地球等的密度则达到水的密度的5倍以上;多数行星都是顺向自转,而金星是逆向自转;地球表面生机盎然,其他行星则是空寂荒凉的世界。

太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现,有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍。中子星直径只有太阳的几万分之一;超巨星的光度高达太阳光度的数百万倍,白矮星光度却不到太阳的几十万分之一。红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一,而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K,O型星表面温度达30000K,而红外星的表面温度只有约600K。太阳的普遍磁场强度平均为1×10-4特斯拉,有些磁白矮星的磁场通常为几千、几万高斯(1高斯=10-4特斯拉),而脉冲星的磁场强度可高达十万亿高斯。有些恒星光度基本不变,有些恒星光度在不断变化,称变星。有的变星光度变化是有周期的,周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的,其中变化最剧烈的是新星和超新星,在几天内,其光度可增加几万倍甚至上亿倍。

恒星在空间常常聚集成双星或三五成群的聚星,它们可能占恒星总数的1/3。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除了以密集形式形成恒星、行星等之外,还以弥漫的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃,平均每立方厘米只有一个原子,其中高度密集的地方形成形状各异的各种星云。宇宙中除发出可见光的恒星、星云等天体外,还存在紫外天体、红外天体、X射线源、γ射线源以及射电源。

星系按形态可分为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星系和不规则星系等类型。60年代又发现许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河外天体,统称为活动星系,其中包括各种射电星系、塞佛特星系、N型星系、马卡良星系、蝎虎座BL型天体,以及类星体等等。许多星系核有规模巨大的活动:速度达几千千米/秒的气流,总能量达1055焦耳的能量输出,规模巨大的物质和粒子抛射,强烈的光变等等。在宇宙中有种种极端物理状态:超高温、超高压、超高密、超真空、超强磁场、超高速运动、超高速自转、超大尺度时间和空间、超流、超导等。为我们认识客观物质世界提供了理想的实验环境。

运动和发展 宇宙天体处于永恒的运动和发展之中,天体的运动形式多种多样,例如自转、各自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转,同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转,一方面又向着武仙座方向以20千米/秒的速度运动,同时又带着整个太阳系以250千米/秒的速度绕银河系中心运转,运转一周约需2.2亿年。银河系也在自转,同时也有相对于邻近的星系的运动。本超星系团也可能在膨胀和自转。总星系也在膨胀。

现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为,太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的(见太阳系起源)。恒星是由星云产生的,它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关,流行的看法是:在宇宙发生热大爆炸后40万年,温度降到4000K,宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期,这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性,或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系,然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史:我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸,当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀,它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程,直至10~20亿年前,才进入大规模形成星系的阶段,此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期,在我们的宇宙诞生后约10-36秒的时候,它曾经历了一个暴涨阶段。

哲学分析 宇宙概念 有些宇宙学家认为,我们的宇宙是唯一的宇宙;大爆炸不是在宇宙空间的哪一点爆炸,而是整个宇宙自身的爆炸。但是,新提出的暴涨模型表明,我们的宇宙仅是整个暴涨区域的非常小的一部分,暴涨后的区域尺度要大于1026厘米,而那时我们的宇宙只有10厘米。还有可能这个暴涨区域是一个更大的始于无规则混沌状态的物质体系的一部分。这种情况恰如科学史上人类的认识从太阳系宇宙扩展到星系宇宙,再扩展到大尺度宇宙那样,今天的科学又正在努力把人类的认识进一步向某种探索中的“暴涨宇宙”、“无规则的混沌宇宙”推移。我们的宇宙不是唯一的宇宙,而是某种更大的物质体系的一部分,大爆炸不是整个宇宙自身的爆炸,而是那个更大物质体系的一部分的爆炸。因此,有必要区分哲学和自然科学两个不同层次的宇宙概念。哲学宇宙概念所反映的是无限多样、永恒发展的物质世界;自然科学宇宙概念所涉及的则是人类在一定时代观测所及的最大天体系统。两种宇宙概念之间的关系是一般和个别的关系。随着自然科学宇宙概念的发展,人们将逐步深化和接近对无限宇宙的认识。弄清两种宇宙概念的区别和联系,对于坚持马克思主义的宇宙无限论,反对宇宙有限论、神创论、机械论、不可知论、哲学代替论和取消论,都有积极意义。

宇宙的创生 有些宇宙学家认为,暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点,这种观点之所以在以前不能为人们接受,是因为存在着许多守恒定律,特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展,重子数有可能是不守恒的,而宇宙中的引力能可粗略地说是负的,并精确地抵消非引力能,总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面:①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无,则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践,而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型,我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分,在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。现在观测宇宙的物质是从假真空状态释放出来的能量转化而来的,这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式,并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”,因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”,那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大,作为一个有限的物质体系 ,也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来,认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的,应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式,把“无”和“有”作为一对逻辑范畴,探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式,转化为“有”——已知的物质和能量形式,这在认识论和方法论上有一定意义。

时空起源 有些人认为,时间和空间不是永恒的,而是从没有时间和没有空间的状态产生的。根据现有的物理理论,在小于10-43秒和10-33厘米的范围内,就没有一个“钟”和一把“尺子”能加以测量,因此时间和空间概念失效了,是一个没有时间和空间的物理世界。这种观点提出已知的时空形式有其适用的界限是完全正确的。正像历史上的牛顿时空观发展到相对论时空观那样,今天随着科学实践的发展也必然要求建立新的时空观。由于在大爆炸后10-43秒以内,广义相对论失效,必须考虑引力的量子效应,因此有些人试图通过时空的量子化的途径来探讨已知的时空形式的起源。这些工作都是有益的,但我们决不能因为人类时空观念的发展或者在现有的科学技术水平上无法度量新的时空形式,而否定作为物质存在形式的时间、空间的客观存在。

人和宇宙 从本世纪60年代开始,由于人择原理的提出和讨论,出现了人类存在和宇宙产生的关系问题。人择原理认为 ,可能存在许多具有不同物理参数和初始条件的宇宙,但只有物理参数和初始条件取特定值的宇宙才能演化出人类,因此我们只能看到一种允许人类存在的宇宙。人择原理用人类的存在去约束过去可能有的初始条件和物理定律,减少它们的任意性,使一些宇宙学现象得到解释,这在科学方法论上有一定的意义。但有人提出,宇宙的产生依赖于作为观测者的人类的存在。这种观点值得商榷。现在根据暴涨模型,那些被传统大爆炸模型作为初始条件的状态,有可能从极早期宇宙的演化中产生出来,而且宇宙的演化几乎变得与初始条件的一些细节无关。这样就使上述那种利用初始条件的困难来否定宇宙客观实在性的观点失去了基础。但有些人认为,由于暴涨引起的巨大距离尺度,使得从整体上去观测宇宙的结构成为不可能。这种担心有其理由,但如果暴涨模型正确的话,随着科学实践的发展,一定有可能突破人类认识上的困难。

宇宙

宇宙,是我们所在的空间,“宇”字的本义就是指“上下四方”。

地球是我们的家园;

而地球仅是太阳系的第三颗行星;

而太阳系又仅仅定居于银河系巨大旋臂的一侧;

而银河系,在宇宙所有星系中,也许很不起眼……

这一切,组成了我们的宇宙:

宇宙,是所有天体共同的家园。

宇宙,又是我们所在的时间,“宙”的本意就是指“古往今来”。

因为,我们的宇宙不是从来就有的,它也有着诞生和成长的过程。现代科学发现,我们的宇宙大概形成于二百亿年以前。在一次无比壮观的大爆炸中,我们的宇宙诞生了!(这就是著名的“大爆炸”理论。)

宇宙一经形成,就在不停地运动着。科学家发现,宇宙正在膨胀着,星体之间的距离越来越大。

宇宙没有开始,没有结束,没有边界,更没有诞生与毁灭,只有一个个阶段的结束与开始,我们现阶段的宇宙大概形成于二百亿年以前。在一次无比壮观的大爆炸中,这阶段的宇宙开始了!最新研究表明,大爆炸孕育于黑洞中,黑洞将所有物质,包括光子在内压到一个点,这时连电子,中子,质子等都已不存在(究竟是什么物质比电子还小呢?当代科技无法解释,暂称为夸克),这时发生了比核聚变更高等级的爆炸,这种爆炸的范围至少波及数十亿光年,又一个新的宇宙纪元就诞生了.

根据众多理论,我们都知道光速是我们所知的最快的速度。但是否存在比光速还快的速度呢?
我感觉应该有,但为什么没有发现呢?我认为是因为我们缺少发现的工具。
举个例子:氢原子的原子核周围只有一个电子,当我们用光速的30万分之一秒去拍摄,电子只有一个位置,那他周围有什么物质吗?是“真空”?这个“真空”里充满着什么物质吗?我们知道宇宙里的真空实际不空,充满很多的粒子,射线的。那么,原子核与电子间的空间是否也存在某种物质?当然,这种物质如果存在,其速度必定超过电子运动速度的级别,而对于目前的人类科技水平,这个速度是超出目前识别范围的,只有在电子显微镜的基础上在研制更小尺度的显微镜,才有可能把那样级别运动速度的物体寻找出来。就好像从地球上看别的星系是个大圆盘,再用先进的射点望远镜看,可能可以看到有很多小星系,再先进点的就能看见其中的某个行星,但真要再研制一个能看清该行星上每个分子(原子)运动轨迹的望远镜,估计就超出了人类目前的认知能力了。
我认为微观世界和宏观世界应该是互相映射的。从上面的例子我们反推微观世界,应该也是这样的,有很多事务必然超出人类的认知范围,我们没能造出能识别一亿倍光速运动速度的显微镜,必然不可能认识在这一运动速度级别运动的物体。就像我们当初没有电子显微镜,就不可能认识电子这一层级的物质一样。
因此,我认为,超过光速运动的物体应该有,只是超出了目前人类的认知极限。

没有那个理论宣称光速是宇宙的极限速度!!!,这种想法完全是没有根据的说法,所以你的悖论恐怕是无的放矢。

我们应当清楚,所谓光速不变的说法仅仅是狭义相对论的一个假设,狭义相对论的适用范围只是在惯性系下,根据广义相对论,一个惯性系不仅仅要没有加速度,而且还要考虑引力效应(因为引力等效于加速度)。而把光速不变这一结果推广到整个宇宙这样复杂的环境完全是没有根据的。

到底会不会有超光速现象呢?谁也不知道。相对论在黑洞的视界内这样一个环境中都肯定是不成立的,何况在大爆炸那样一个高密度的环境下?所以在那样的环境下超过速不是没有可能的,只不过那样的环境下的物理定律,恐怕没有人知道究竟是怎样的。

反物质-引发第三次科技革命
我们现在处于化学燃烧的时代,未来将是核能时代。反物质,作为释放核能的原料,在未来将如同今天的电一样重要又普通。
我们在测量物体运动时会发现,物体的运动速度越快,它所用的时间越短。那么我们可否这样认为:一个物体运动时存在两个速度,物体速度和时间速度,这两个速度的关系是此消彼长,但它们的速度和永远相等(为2倍光速)。当物体速度快时,它的时间速度就慢。反之,物体的速度慢时,时间速度就快。物体速度对应的运动主体是我们能看的到的物质,时间速度对应的运动主体是什么?引力,无线电波的确存在,但我们却看不着摸不到,时间速度对应的运动主体是看不到的阴性物质。
物体速度与时间速度此消彼长的,但速度和永远相等。物体速度起初慢于时间速度,而后与时间速度相同,再后物质速度将超过时间速度,当物体速度超过时间速度时是宇宙的反物质阶段。现在宇宙处在加速膨胀的时期,物体速度是慢于时间速度的,随着宇宙的继续加速膨胀,宇宙中物体的速度会越来越快。爱因斯坦讲宇宙中的最快速度是光速,也就是说,光速是物质速度的极限,因此循环宇宙模型中所有物体加速运动的最终速度是光速。物体达到光速时的速度是物体速度与时间速度相同时的速度,由此得物体速度和时间速度和等于二倍光速。当物体速度为光速时,把光速代入动能定理,如下:物体质量为M1,动能定理E=1/2MV 2,M= M1,V=C得 E=1/2 M1C 2,由爱因斯坦能量公式E=MC 2得物质M1应有的能量为E= M1 C 2。请注意,物体M1到光速后的动能正好是物体M1应有能量的一半,另一半能量应蕴藏在物体M1到达转化速度光速后所转化成的等质量反物质当中。物质与反物质在达到转换速度时,物质与反物质当中的电荷在同种电荷相排斥,异种电荷相吸引的作用下,发生一比一的质量,能量互换。正是在电荷作用下的这种一比一的质量,
能量互换使物质与反物质不会发生湮灭。在速度,温度的驱使下,宇宙中物质与反物质双向同时转化,物质转化为反物质时,反物质也在转
化为物质,宇宙中物质就这样周而复始,循环发展。
人体也服从物质速度越来越快的发展规律,在人类体质下降的情况下,百米赛跑的世界记录也是会不断刷新的。
时光倒流及时间机器是一个古老的传说,爱因斯坦说以光速飞行时时间会变慢,但在宏观世界,把一架质量同汽车一样的飞行器加速到光速需要相当于全球电网总装机容量几个月用电量的能量,因此加速飞行器至光速来实现时间倒流是行不通的。而在微观世界,把分子达到绝对零度和绝对高温人类是能够做到的。利用温度的两个极端之间巨大的能量差来打开时间隧道是值得一试的。如果是时间倒流,回到过去也不会是与历史书上完全一致的过去,因为一切事件的发生是随机的,没有一定会发生的事件。(事实上只有极端高温和低温的物质与反物质持续湮灭才能打开时间隧道,详见后几段。)
如果温度差能打开时间隧道,那么太阳中心的极热与周围相对较低的温度间也会形成弯曲时空的力,这应是爱因斯坦所说的在太阳这类大质量物体的周围会出现时空弯曲的原因。
力,运动是在有两中元素存在作用下才产生的。物体运动,存在两个量,一个是占大多数质量,我们能感知到的,称为运动的阳性量。另一个运动量我们看不到,它的质量很微弱,但是速度很快,称之为运动的阴性量。阳性速度与阴性速度此消彼涨,但速度和不变,为二倍光速(速度守恒)。温度的本质是分子的无规则运动,速度变化能引起物质变化,即量变引起质变。物质达到很高温度时会出现等离子化,等离子化的高温物质,在恒星这样存在着非常强大的压力作用下,原子结构重组,发生物质与反物质的相互转换。

下面是物质转化简化流程:

低温物质 ~ 高温物质,
质变高温反物质 ~ 低温反物质 ~ 高温反物质,


光速是宇宙中物质速度的极限吗?我不认为是!
我这里所指的与宇宙大爆炸的冲突是它爆炸瞬间的膨胀速度会不会超过光速,如果膨胀速度超过光速则打破了光速最快、极限的理论。如果没有超过光速...我想不出他没有超过光速的理由,因为:根据材料,宇宙大爆炸的1分钟后,辐射时代 氦和氚的核合成,而如果按光速膨胀的话,1分钟后也就是3600万公里(正反2被光速膨胀),也...

任何物质都超不过光速,为什么宇宙膨胀速度会比光速快?
1. 宇宙膨胀速度超过光速的现象,并不违反爱因斯坦的相对论原理。相对论指出,光速是宇宙中物质速度的极限,但对于宇宙本身的膨胀,这一规则并不适用。2. 宇宙的膨胀是空间本身的扩张,而非物体在空间中的移动。因此,当我们谈论宇宙膨胀速度超过光速时,实际上是指空间本身的扩张速度,而不是物体在空间中...

宇宙中最快的速度是什么(光速每秒多少公里)
1. 光速是宇宙中物质和信息传递的极限速度,它在真空中的值约为每秒30万千米。2. 光速在真空中是恒定的,不受物质类型的影响。光速的确切数值是299792458米每秒。3. 根据狭义相对论,任何物质或信息的运动速度都不能超过光速。尽管有时会有超光速的错觉,但这并不违反相对论的基本原理。4. 光从太阳...

超越光速的现象有很多,相对论中的光速最快一定要以此条件为前提_百度知 ...
爱因斯坦在创建狭义相对论时提出了一个定论:光速是宇宙中的物质运动速度的极限,也就是说物质运动的速度永远不可能超过光速,从爱因斯坦创建相对论到如今已经过去了一百多年,从相对论最开始被提出时的饱受质疑,到如今相对论中的诸多理论、预言都被实验、现象一一验证,相对论已经如同真理般的烙印在每个人...

为什么光速是宇宙中物质传播的最快速度?
那么经典力学是允许速度迭加的,但为何相对论不允许呢?就是因为零速度(假设存在,其实不存在)物质的速度迭加铝为100%,但量子理论是不允许速度为零的,而相对论不允许速度大于光速,因为如果大于光速,那么速度迭加率就是0%。因为速度是相对的,一旦迭加率为零,那你能说这个物体有速度吗?

光速和声速哪个快
光速是宇宙中物质和能量传播的速度,其速度是非常快的,约为每秒299,792公里。这种惊人的速度使得光可以在很短的时间内穿越巨大的距离,如星系间的空间。声速则是在介质中传播声音的速度,这一速度远不及光速。声速取决于介质的性质,如温度和密度,一般在空气中约为每秒340米左右。声音需要介质来传播,...

爱因斯坦凭什么说光速是宇宙之中最快的?
即任何物质穿越“世界线”的速度与光速是等同的。任何一个物体,不管是什么存在,鸽子、老鹰、人类、宇宙飞船、恒星、质子...它们在绝对时空中,要么提供更多的速度穿越空间,要么提供更多的速度穿越时间——它们同时穿越空间和时间——但是它们穿越时空的合速度是不变的,而这个不变的合速度的数值,就是光速。对于光子来...

世界上比光速还快的东西是什么?
世界上没有比光速还快的东西,宇宙内光速是物质速度的上限,根据相对论,当一个物质无限接近光速时,物质的质量会趋近无穷大。如果非要说比光速快的东西,那就是想象力了,可以在瞬间想象出来几百光年外的星星是什么样的。光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是目前所发现的...

光速明明是宇宙中最快的,为什么宇宙却可以以超光速膨胀?
所谓坐地日行八万里。这个速度并不是物质本身的运动速度,因而分裂速度超过光速与相对论并不矛盾。这个理论已经为无数实验所计算证明,可以说是相对真理了。比方可以很好解释为什么夜晚天空是黑暗的。第二点简单来说就是但并非宇宙中存在的最快速度!也就是说我们目前发现的跑的最快的,就是光了,但是...

光速无法被超越,其根本原因是什么?
光速每秒299792458米,是宇宙中物质运动速度的上限,而光速不可超越则是出自于爱因斯坦的狭义相对论。在狭义相对论中提到:有质量的物体是不可能超越光速的,只能无限地接近光速,却永远都无法达到光速。狭义相对论。首先从要从爱因斯坦的质能方程E=mc²说起。在此方程中,物质的质量m和能量E是等价的...

北市区18865099504: 光速是宇宙中速度的极限吗? -
寿信尼索: 不是,得此结论是狭义相对论的推理.举例用红移方法观察类星体运动速度是光速20倍.所以不是.

北市区18865099504: 光速是宇宙的极限速度吗 -
寿信尼索: 光速是宇宙的极限速度. 根据爱因斯坦相对论,任何物体的速度都达不到光速, 所以,光速是实物粒子的极限速度.

北市区18865099504: 宇宙中光速是极限速度吗 -
寿信尼索: 不是,超光速一旦进入超光速就能进入时空隧道,以一种氢离子的矿物质拉动空间如有疑惑质询探索发现之天外来客第五区

北市区18865099504: 光是宇宙中极限的速度吗 -
寿信尼索: 爱因斯坦的相对论认为真空中光速为每秒30 万公里,是宇宙中一切速度的上限,也就是说没有任何物体的速度能超过光速.因为根据爱因斯坦质量与速度公式,即便是质量极小的物体,随着速度的加快,其质量也会越来越大,接近光速时, 质...

北市区18865099504: 光速是宇宙的极限速度吗 -
寿信尼索:[答案] 当然不是了!DDT!在无限的宇宙中,有些恒星受到某种限制会爆炸,炸飞的物质弹出时速度可达光速的3-5倍,最高可达十几倍,甚至更高!

北市区18865099504: 光速是宇宙中物质速度的极限吗?我不这么认为
寿信尼索: 先纠正你一下,根据相对论反推回去的大爆炸学说中大爆炸不存在之前,在大爆炸那一点时间就已经没有意义了,任何物理定律都没有意义了.我们把无限接近大爆炸时的那个点叫奇点,它没有体积. 你的第二段,我想大爆炸学说必然有它的解释...

北市区18865099504: 光速是宇宙速度的极限么? -
寿信尼索: 光速是宇宙中速度的极限吗?如果它是速度的极限,那么它是否会和宇宙大爆炸原理有冲突呢?我这里所指的与宇宙大爆炸的冲突是它爆炸瞬间的膨胀速度会不会超过光速,如果膨胀速度超过光速则打破了光速最快、极限的理论.如果没有超过...

北市区18865099504: 光速真的是宇宙中的极限速度? -
寿信尼索: 因为光是电磁波,电磁波的速度就是光速.而电磁波是无质量的,而人类认识的所有物质中,有质量的物质要被加速到光速需要的能量是无限大,物质越接近光速就需要更大的能量来推动.而且时间相对会变慢,如果达到光速理论上时间就静止...

北市区18865099504: 光速是宇宙中最快的速度吗? -
寿信尼索:[答案] 根据爱因斯坦相对论,真空中的光速是宇宙中“物质世界”的最高速度.. 含义一: 也就是说,一个物体,静止质量为0的,比如光子,可以达到光速.但是,静止质量不为0的,达不到光速,只能无限接近.. 含义二: 非物质的东西,可以超光速,不违...

北市区18865099504: 光速真的是宇宙中最大速度吗?光是电磁波,电磁波的速度就是光速.而电磁波是无质量的,而人类认识的所有物质中,有质量的物质要被加速到光速需要的... -
寿信尼索:[答案] 不是!在近几年美国航天局观测到一颗类星体的速度是280万千米每秒,随后观测到的几个类星体也都是200万千米每秒左右,还有最远的类星体距离我们约200亿光年,而宇宙从诞生到现在才不过150亿年,按照光速的话,应该只有150亿光年才对...

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网