宇宙……到底有没有边界呢?

作者&投稿:敖骆 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
宇宙到底有没有边界?如果有,那边界之外是什么?如果没有………………!!!!我要疯了!!!!~

宇宙没有边界,宇宙是在不断膨胀的。

宇宙形状还是未知的,人类在大胆想象。有的人说宇宙其实是一个类似人的这样一种生物的一个小细胞,而也有人说宇宙是一种拥有比人类更高智慧的电脑生物所制造出来的一个程序或是一个小小的原件。
还有人猜想,宇宙其实就是一个电子,宇宙是一个比电子更小得多的东西,宇宙根本就不存在,或者宇宙是无形的。
也有人猜想,我们的宇宙生活在一个大的空间里,叫做“超空间”。在超空间里,有很多宇宙,而超空间的能量是守恒的,而且非常巨大。每当一个宇宙的能量上升时,他邻近的宇宙的能量就会下降。
每一个宇宙的每个地方,能量都不一样,有正能量,也有暗能量,也有没有能量的地方。
目前比较流行的是大爆炸理论。
根据大爆炸理论,宇宙的发展史可表示为一个右端开放的封闭曲面体,如右图。左端中心为爆炸奇点,向右延伸137亿光年。从左往右依次为:奇点、40万年的初期膨胀、近4亿年的黑暗期、出现恒星、星系和行星发展期、含有暗物质与暗能量的加速膨胀期。

约400年前,大物理学家牛顿对宇宙是否有边百思不得其解。他说:“若我站在宇宙边上,伸出我的右手,然后,再站到右手伸出的地方,如此一直下去,岂非宇宙无边?但若它无边,那么宇宙中的热量势必消散得无影无踪,哪还有现在这个世界呢?”
20世纪60年代大爆炸论胜出,按此论,我们宇宙始于140亿年前,时空中一个高温、密实的点中,突然爆出一个火球,继而激烈膨胀,温度逐渐下降,故可观察宇宙的跨度为140 亿光年。按宇宙学大师霍金的看法,我们的宇宙是有限而无边,宛如地球那样。
而今物理学家碰上了类似牛顿的猜想:既然在时空点上会爆出我们宇宙,那么在其他时空点上难道不会照此办理?理论上有一个称之弦论的理论,它还延伸出多宇宙世界的概念。

美国哥伦比亚大学的理论家格林,十分热衷于弦论,他一直在宣传它的优点。认为该理论将引向万物论,从而得以解释宇宙和我们自身。但格林认为弦论有个不足之处,即“在原理上它允许多宇宙的存在”。不过,格林他希望最终该理论能排除极大多数宇宙的可能性,而挑出一个真实宇宙,即我们的宇宙。
不过现在弦论的理论家正开始变化,即他们对该理论的雄心,可能是一种误导,或许,我们的宇宙并非是唯一的。格林也如此,他说:“你沿着物理学的多条小径已走得相当远了,现在碰上了一种可能性,即我们宇宙是众多宇宙中的一个。”我们正处在我们能存活的那个宇宙中。
这种探索将继续下去。我们回顾一下,我们从地心说,进而为日心说,此后我们知道,太阳只不过是银河系中2000亿颗恒星中的1颗,而如此巨大的银河系,又只是拥有2000亿个星系的宇宙中的一员。而今,似乎事情又在更大的放大倍数下重复一次。现在,带着我们地球运行的宇宙,似乎已变成一个更为浩瀚宇宙中的一潭死水。我们不得不接受这种看法,即我们宇宙是一个偶然事件,这是无法解释的,只有在多宇宙论中,才能摆脱这一困境。
苏联物理学家林得是较早的多宇宙论的支持者。20世纪80年代林得扩展和改进了所谓暴胀思想,他说,在大爆炸后不到1秒的时间内,宇宙经历了指数级的膨胀时期。暴胀成功地解释了为何宇宙从各个方向看去,是十分相同,为何时空显得“扁平”。而按爱因斯坦的看法,它应是弯曲的。

林得认为,或许是偶然的事件,也可能是永远的。因此,一旦时空开始暴胀,它可能在某个区域停下来,而在别处重新启动更猛烈的暴胀,这种过程将持续到无限,从而拼揍出一个具有不同特性区域的时空。暴胀可能在某一区域停下来,它何时和如何停止决定了那里基本粒子的确切类型和特性,以及控制它们行为的物理定律。林得认为,我们宇宙就是这个多宇宙世界中的一员。
不过多宇宙论一直受到人们的怀疑,直到1988年,它才为人们接受。 当时,天文学家曾在研究遥远的超新星时发现,跟一直以来理论的预言相反,时空膨胀不是在逐渐慢下来,而是在加速。他们把这一现象归因于真空空间含有低密度的能量,且随着宇宙年龄的增长,它对引力施加的斥力日益增强。这就是所谓的暗能量,或称宇宙学常数。
这一发现是一个不小的突破,自此,物理学家期望从第一原理中,推导出自然界的基本常数值。可是看来事情并非如此,弦论中没有这些,其他理论也无法预言出宇宙学常数的观测值。
若我们宇宙是多宇宙世界的一个部分,那么我们可把宇宙学常数值归诸一个偶然性。这一思想是简洁的,即每个宇宙的物理定律和基本常数都是随机决定的,而我们碰巧存活在一个适于生命的地方。
那么弦论是如何认识时空和物质的呢?在它看来,所有的物质粒子和自然力皆出于十维空间中甚细弦的振动。但实际上,我们并没见到这些额外的六维空间。几十年来,数学家一直在研究究竟有多少种不同的致密时空类型,结果令人惊讶,竟有l0 个以上的类型。
每一种类型皆给出不同的时空真空特性。因此,不同的宇宙有它自己的真空能、基本粒子和物理定律。格林希望有一种唯一性的原理,它将把产生我们宇宙的特殊的时空性质从中挑出。
可是这种希望很渺茫。2004年,纽约州立大学的M.道格拉斯和斯坦福尼亚大学的IJ.塞斯根,他们概观了弦论迄今的发展,认为时空的所有理论类型都是真实的物理实体,也即它们都是宇宙世界。为描述10 种不同的宇宙,塞斯根称之为“景色”—— 弦论的景色。
把暗能量和弦论联系起来,物理学家开始重新看待多宇宙论。塞斯根说:“现在人们相信,唯一性已被抛弃。现在我们也许永远也不能解释,宇宙为何是这个模样。”但他同时认为,这并非意味着我们就无所作为了。我们可以在多宇宙论的范围内提出有意义的问题,而不是像过去那样询问我们宇宙是否唯一。那么提些什么问题呢?诸如,我们能否在“景色”中找到对应我们宇宙的那个确切的点,或者至少在“景色”中找到那些极像我

宇宙这个词太大了 如果宇宙有边界的话,那么边界以外是什么呢?难道边界以外就不是属于宇宙之内的吗?人的大脑还无法想象。所以说现阶段人宇宙是无限大的。就像人类以前不知道地球是圆的一样。随著人类的认知的提高以及新的观念和概念的出现,这个问题也许会得到解决!我想你这个问题是没法给解决的,科学家也还在探索之中,宇宙还在不断的膨胀中,要说它有边界,那是不正确的。宇宙确实很神秘,越是神秘的东西,就越给人无穷的想象,显得十分有趣。宇宙外是否还有另一个宇宙,我想是有的,既然在人类的认识领域内,银河系外还有类似的星系,那么隐藏的宇宙的存在也是有极大可能性的。一模一样的话,要知道小小的树叶都是片片不同的,那么广阔的宇宙可能吗?宇宙有的!!我认为!!因为不管多大多远都有边界!!我猜的!!宇宙是无限大的。有吧....否则怎么能叫膨胀呢? 膨胀的话一定有边的! 只是宇宙太大....找不到罢了...有边界,但是你不能到达,这是因为越靠近宇宙边缘,时间的梯度就会变得越来越大,也就是运动的物体会变得越来越缓慢。宇宙是无边
宇宙有没有边界,是个未知的问题。现在还没有人给出一个令人信服的答案,但研究它,产生了很多理论,方法。本人觉得没有。。。有是肯定有的 只是人类无法参悟而已. 就象蚂蚁永远不会明白地球的构造一样 人类这种三维生命受纬数限制 无法参悟宇宙 或者高维生命可以轻松的利用宇宙力量到达宇宙边界没有,宇宙按现在的发现计算曲率更类似一个体积无限且无边界的形状。打个比方吧,就像在一个球面上,沿表面走下去,永远只能划出一条无限长的曲线却无法遇到边界,我们现在的宇宙也是这样。 虽然可能会有无数其他的宇宙,至于一模一样的宇宙可能性不大,在早期形成的条件中,只要有一个参数哪怕只改变万分之一,到今天我们的宇宙也会完全不同。
其实讨论这个话题前最好先看看宇宙的词条,里边解释的很详细。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(一般指本爆炸系宇宙)。
现代科学连本爆炸系宇宙的边际都还无法确定,就去讨论哲学宇宙的边际是毫无意义的。哲学宇宙之大跟本就无法想象,其时间、空间观与我们的日常接触可有本质区别,所以也谈不上对其边界进行定义。“六合之外存而论”,讨论其边界只会徒增争吵。 至于本爆炸系宇宙的边界,霍金等几个顶级科学家都有提出四维球形、有限无界的模型,那么三维空间上将是处处是中心处处是边缘。当然目前还无法证明是否正确。 目前大多数科学家还是以宇宙大爆炸的模型为基础,推出现在宇宙的半径大约为140光年左右(光的速度是最快的),是动态的边缘,随着时间变化而不同,明天的边界比今天的大。 当然按这个模型推理,其边缘外应该另有物质。否则宇宙如果是开放型的话,那么N亿亿年后会膨胀稀薄而走向冷寂,这与永恒发展的宇宙观相违背,(宇宙在永恒的时间里,从开始至消亡或冷寂,只出现一次,哲学上肯定是实在难以令人信服),只有把本爆炸系的宇宙放到更大的宇宙尺寸中去重组、变化,只能永恒发展~以我们现在的水平没有办法回答吧...... 最起码的我们连宇宙都没有一个非常透彻的了解额...给你一个想像的空间,我们今天所认到的基是,小质量的物质围着中心大质量的物质在运转,原子是这样,我们太阳系的,行星集团是这样(比如木星和土星)太阳系也是这样,银河系也是,还有星系团还有~~~~~~~~~~~ 以此类推,从这种角度来看,都是小物质围着大物质运动,物质的引力有一个极限,所以宇宙是有限的。 但从另一个方面去想,难道这个有限的宇宙之外就什么都没有了吗?有点不可能,只是我们人类现在不能够想像的,可能是那里没有时间概念,那样的话会出现空间吗?又是一个怎样的空间呢?现在根本无法解决,只有等科学和人类智力意识的升级了。宇宙起源的问题有点像这个古老的问题:是先有鸡呢,还是先有蛋。换句话说,就是何物创生宇宙,又是何物创生该物呢?也许宇宙,或者创生它的东西已经存在了无限久的时间,并不需要被创生。直到不久之前,科学家们还一直试图回避这样的问题,觉得它们与其说是属于科学,不如说是属于形而上学或宗教的问题,然而,人们在过去几年发现,科学定律甚至在宇宙的开端也是成立的。在那种情形下,宇宙可以是自足的,并由科学定律所完全确定。 关于宇宙是否并如何启始的争论贯穿了整个记载的历史。基本上存在两个思想学派。许多早期的传统,以及犹太教、基督教和伊斯兰教认为宇宙是相当近的过去创生的。(十七世纪时邬谢尔主教算出宇宙诞生的日期是公元前4004年,这个数目是由把在旧约圣经中人物的年龄加起来而得到的。)承认人类在文化和技术上的明显进化,是近代出现的支持上述思想的一个事实。我们记得那种业绩的首创者或者这种技术的发展者。可以如此这般地进行论证,即我们不可能存在了那许久;因为否则的话,我们应比目前更加先进才对。事实上,圣经的创世日期和上次冰河期结束相差不多,而这似乎正是现代人类首次出现的时候。 另一方面,还有诸如希腊哲学家亚里斯多德的一些人,他们不喜欢宇宙有个开端的思想。他们觉得这意味着神意的干涉。他们宁愿相信宇宙已经存在了并将继续存在无限久。某种不朽的东西比某种必须被创生的东西更加完美。他们对上述有关人类进步的诘难的回答是:周期性洪水或者其他自然灾难重复地使人类回到起始状态。 两种学派都认为,宇宙在根本上随时间不变。它要么以现在形式创生,要么以今天的样子维持了无限久。这是一种自然的信念,由于人类生命——整个有记载的历史是如此之短暂,宇宙在此期间从未显著地改变过。在一个稳定不变的宇宙的框架中,它是否已经存在了无限久或者是在有限久的过去诞生的问题,实在是一种形而上学或宗教的问题:任何一种理论都对此作解释。1781年哲学家伊曼努尔·康德写了一部里程碑式的,也是非常模糊的著作《纯粹理性批判》。他在这部著作中得出结论,存在同样有效的论证分别用以支持宇宙有一个开端或者宇宙没有开端的信仰。正如他的书名所提示的,他是简单地基于推理得出结论,换句话说,就是根本不管宇宙的观测。毕竟也是,在一个不变的宇宙中,有什么可供观测的呢? 然而在十九世纪,证据开始逐渐积累起来,它表明地球戏及宇宙拭其他部分事实上是随时间而变化的。地学家们意识到岩石以及其中的化石的形成需要花费几亿甚至几十亿年的时间。这比创生论者计算的地球年龄长得太多了。由德国物理学家路德维希·破尔兹曼提出的所谓热力学第二定律还提供了进一步的证据,宇宙中的无序度的总量(它是由称为熵的量所测量的)总是随时间而增加,正如有关人类进步的论证,它暗示只能运行了有限的时间,否则的话,它现在应已退化到一种完全无序的状态,在这种状态下万物都牌相同的温度下。 稳恒宇宙思想所遭遇到的另外困难是,根据牛顿的引力定律,宇宙中的每一颗恒星必须相互吸引。如果是这样的话,它们怎么能维持相互间恒定距离,并且静止地停在那里呢? 牛顿晓得这个问题。在一封致当时一位主要哲学家里查德·本特里的信中,他同意这样的观点,即有限的一群恒星不可能静止不动,它们全部会落某个中心点。然而,他论断道,一个无限的恒星集合不会落到一起,由于不存在任何可供它们落去的中心点。这种论证是人们在谈论无限系统时会遭遇到的陷阱的一个例子。用不同的方法将从宇宙的其余的无限数目的恒星作用到每颗恒星的力加起来,会对恒星是否维持恒常距离给出不同的答案。我们现在知道,其正确的步骤是考虑恒星的有限区域,然后加上在该区域之外大致均匀分布的更多恒星。恒星的有限区域会落到一起,而按照牛顿定律,在该区域外加上更多的恒星不能阻止其坍缩。这样,一个恒星的无限集合不能处于静止不动的状态。如果它们在某一时刻不在作相对运动,它们之间的吸引力会引起它们开始朝相互方向落去。另一种情形是,它们可能正在相互离开,而引力使这种退行速度降低。 尽管恒定不变的宇宙的观念具有这些困难,十七、十八、十九甚至至二十世纪初斯都没有人提出过,宇宙也许是随时间演化的,不管是牛顿还是爱因期坦都失去了预言宇宙不是在收缩便是在膨胀的机会。因为牛顿生活在观测发现宇宙膨胀以前的二百五十年,所以人们实在不能责备他。但是爱因斯坦应该知道得更好。他在1915年提出的广义相对论预言正在膨胀。但是他对稳恒宇宙是如此之执迷不悟,以至于要在理论中加上一个使之和牛顿理论相调和并用于抗衡引力的因素。 1929年埃德温·哈勃的宇宙膨胀的发现完全改观了有关其起源的讨论。如果你把星系现在的运动往时间的过去方向例溯,它们在一百亿和二百亿年前之间的某一时刻似乎应该重叠在一起,在这个称为大爆炸奇点的时刻,宇宙的密度和时空的曲率应为无穷大。所有的已知的科学定律在这种条件下都失效了。这对科学是一桩灾难。科学所能告诉我们的一切是:宇宙现状之所以如此是因为它是过去是处于那种形态。但是科学不能解释为何它在大爆炸后的那一瞬间是那个样子的。 这样,许多科学家对此结论感到不悦就毫不足怪了。为了避免存在大爆炸奇点以及由此引起的时间具有开端的结论,人们进行了若干尝试。其中一种称为稳恒态理论。它的思想是,随着星不互相分离而去,由连续产生的物质在星系之间的空间中形成新的星系。这样宇宙就多多少少以今日这样的状态不但已经存在了,而且还将继续存在无限长时间。 为了使宇宙继续膨胀并创生新物质,稳恒态模型需要修改广义相对论。但是所需要的产生率非常低:大约为每年每立方公里一个粒子,这不会和观测相冲突。该理论还预言了,星系和类似物体的平均密度不但在空间上而且在时间上必须是常数。然而,由马丁·赖尔和他的剑桥小组进行的银河系外射电源的普查显示,弱源的数目比强源的数目多得多。人们可以预料,弱的源在平均上讲应是较遥远的。这样就存在两种可能性:或许我们正位于宇宙中的一个强源不如平均源频繁的区域;或者过去的源的密度更高,光线在离开这些源向我们传播时更遥远的距离。这两种可能性没有一种和稳恒态理论相协调,因为该理论预言射电源密度不仅在空间上而且在时间上必须为常数。1964年阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现了从比我们的银河系遥远得多的地方起源的微波辐射背景,这是对该理论的致命打击。它具有从一个热体发射出的辐射的特征谱,尽管在这种情形下热这个字根本不适合,因为其温度只不过比绝对零度高2.7度而已。宇宙是一个既寒冷又黑暗的地方!稳恒态理论中没有一种产生具有这种谱的微波的合理机制,所以稳恒态理论难逃被抛弃的命运。 1963年两位俄国科学家欧格尼·利费席兹和伊萨克·哈拉尼科夫提出另一种思想,企图用来避免大爆炸奇性。他们说,只有当星系直接相互接近或离开时,它们才会在过去的一个单独的点上相重叠,才导致无限密度状态。可惜的是,星系还多少具有一些侧向速度,宇宙早斯就可能存在过这样的一种收缩相,这时,星系虽然曾经非常靠近过,却能设法避免互相撞击。然后宇宙会继续重新膨胀,而不必通过一种无限的密度的状态。 当利费席兹和哈拉尼科夫提出其设想时,我正是一名研究生,亟需一个问题以完成博士论文。因为是否有守大爆炸奇点的问题对于理解宇宙的起源关系重大,所以它引起了我的兴趣。我和罗杰·彭罗斯一道发展了一套数学工具,用以处理这个以及类似的问题。我们指出,如果广义相对论是正确的,任何合理的宇宙模型都必需起始于一个奇点。这就表明,科学能够预言,宇宙必须有一个开端,但是它不能够预言宇宙应如何启始的:正因为如此,人们必须求助于上帝。 审察人闪对奇性看法的变化是十分有趣的。当我还是一名研究生时,几乎没人认真地看待之。现在,作为奇性定理的一个结果,几乎无人不信宇宙是从一个奇眯起始的,物理定律在该处失效。然而,现在我认为,虽然存在奇点,物理定律仍能确定宇宙是如何起始的。 广义相对论是一种被称为经典的理论。也就是说,它没有顾及这个事实,即粒子不具备精确定义的位置和速度,由于量子力学的不确定性原理位置和速度的小范围内被“抹平”,不确定性原理不允许我们同时既测量又测量速度。因为正常情形下时空的曲率在和粒子位置的不确定性相比较时非常大,这些以我们没什么影响。然而奇性定理指出,在现在的宇宙膨胀相的开端,时空被高度地畸变,并且具有很小的曲率半径。不确定性原理在这种情形下变成非常重要。这样,广义相对论因预言奇性而导致自身的垮台。为了讨论宇宙的开端,我们需要一种结合广义相对论和量子力学的理论。 那种理论便是量子引力论。我们尚未知道正确的量子引力论应采取的准确形式。我们此刻所拥有的最佳候选者是超弦理论,但它仍有许多耒解决的困难。然而,人们可以期望,任何有前途的理论都应具有某些特征。其中之一便是爱因斯坦的思想,引力效应由被物质和能量所弯曲甚至卷曲的时空来体现。物体在弯曲空间中沿着最接近于直线的轨迹运行。然而,由于时空是弯曲的。所以它们的路径就显得是弯折的,正如同被引力场所弯折的似的。 另一种在这个终极理论中可以预料的要素是里查德·费因曼的设想,即量子理论可以表达成“对历史的求和”。该思想可以最简单的形式表达成,每颗粒子在时间中走过任何可能的路径或历史。每一路径或历史具有依其形状而定的概率。为了使这种思想可行,人们必须考虑在虚时间里发生的历史,而不是在我们感受生活于其中的实时间城发生的历史。虚时间听起来有点像是科学幻想的东西,其实它是定义得很好的数学概念。它在某种意义上可被认为是和实时间成直角的时间方向。人们把所有具有某种性质粒子历史,譬如讲在某些时刻通过某些点的历史的概率加起来。然后应把这结果延拓到我们在其中生活的实的时空中去。这不是量子力学的最熟知的手段,但它给出和其他方法得到的相同结果。 在量子引力的情形下,费因曼的对历史求和的思想牵涉到对宇宙的不同的可能性的历史,也就是对不同的弯曲时空的求和。这些代表了宇宙和它之中的任何东西的历史。人们必须指明,在对历史的求和中,应包括哪些种类的弯曲空间。这种空间种类包括具有奇性的的空间,则该理论就不能确定这类空间的概率。相反的,它们必须以某种任意的方法被赋予概率。这意味着科学不能预言时空这类奇性历史的概率。这样,它就不能预言宇宙应如何运行。然而,宇宙可能处于由只包括非奇性弯曲空间的求和所定义的状态。在这种情形下,科学定律就把宇宙完全确定,人们就不必吁求宇宙之外的某物来确定宇宙如何启始。由只对非奇性历史的求和确定宇宙的状态有点像一名醉汉在灯柱之下找他的钥匙:这儿也许不是他遗失之处,但是这儿是他可能找到的仅有的地方。类似的,宇宙也许不处于由对非奇性历史求和定义的状态,但这是科学能预言应当什么样子的仅有的状态。 1983年詹姆·哈特尔和我提出,宇宙的状态应由对一定种类历史的求和给出。这类历史由没有奇性的,而且具有有限尺度却没有边界或边缘的弯曲空间组成。它们像是地球的表面,只不过多了两维。地球的表面具有有限的面积,但是它不具有任何奇性、边界或边缘。我曾经用实验验证过这一点。我作过环球旅行,而没有落到外面去。 哈特尔和我所做的设想可以被重新表达成:宇宙的边界条件是它没有边界。只有当宇宙处于这个无边界状态时,科学定律自身才能确定每种可能历史的概率。因此,只有在这种情形下,已知的定律才会确定宇宙应如何运行。如果宇宙处于任何其他的状态,则历史求和中的弯曲空间的种类就要包括具有奇性的空间。人们必须求助于已知科学定律以外的某种原理,才能确定这种奇性历史的概率。这种原理就会是外在于我们宇宙的某种东西。我们不能从我们宇宙之中将其推导出来。而另一方面,如果宇宙是处于无边界状态,在原则上,我们就能在不确定性原理容忍的限制之仙完全确定宇宙应如何运行。 如果宇宙处于无边界状态,那对于科学而言就太好了,但是我们如何才能知道事情究竟是否如此呢?其答案是,无边界设想对宇宙应如何运行作出了明确的预言。如果这些预言不与观测相符合,则我们就能得出结论说,宇宙不处于无边界状态。这样,在哲学家卡尔·波普定义的意义上说,无边界设想是一种好的科学理论:它可被观测证伪。 如果观测不与预言相符合,我们就知道在可能历史的种类中必须有奇性。然而,这就大致上是我们知道的一切。我们不能计算出这种奇性历史的概率,因此我们不能预言宇宙应如何运行。有人也许会认为,如果不可预见性只发生在大爆炸处,那不会太碍事,那毕竟是一百亿或二百亿年以前的事。但是,如果可预言性在大爆炸的非常强引力场中失效,那么只要恒星坍缩它也会失效。这种事件仅在我们的银河系中每周就会发生几次。我们的预言能力甚至按照天气预报的标准来说也是非常差劲的。

当然,人们还会说,我们根本不必在乎发生在一颗遥远恒星处的可预言性的失效。然而,在量子理论中任何不被实际上禁止的东西都能够并将要发生。这样,如果可能历史的种类中包括奇性空间的话,这些奇性可在任何地方发生,而不仅在大爆炸处以及坍缩星之中。这意味着,我们不能预言任何东西。反过来说,我们能够预言事件的这一事实是反对奇性并赞同无边界设想的实验证据。 那么无边界设想为宇宙做出什么预言呢?第一个预言是,因为宇宙的怕有可能的历史在广延上都是有限的,所以人们用来作为时间测度的任何量都必须有一个最大值和一个最小值。这样宇宙就有一个开端和一个终结。在实时间中的开端即是大爆炸奇点。然而在虚时间中这个开端就不再是奇点。相反的,它有点像地球的北极。如果人们把地球表面的纬度当作时间的类似物,则可以说地球的表面从北极开始。然而,北极是地球上完全普通的一点。它没有任何特殊之处,同样的定律在北极正如同在地球上的其他地方同样地成立。类似的,我们用来标志作撛谛槭奔淠谟钪娴钠羰紨的事件是时空中的一个通常的点,正如其他的点那样。科学定律在开端处正如在其他地方一样成立。 人们从和地球表面的类比,也许会预料到,正如北极和南极相似一样,宇宙的终结会和开端相类似。然而,北南二极是对应于虚时间向实时间延拓,就会发现宇宙在实时间中的开端和它的终结可以非常不同。 约纳逊·哈里威尔和我对无边界条件的含义作过一个近似计算。我们把宇宙当作一个完全光滑和均匀的背景来处理,在这个背景上存在密度的小微扰。宇宙在之前时间中从非常小的半径开始膨胀。最初的这种膨胀称作暴涨,也就是说,宇宙尺度在比一秒还要短暂非常多的每一时间间隔中得到加倍,这正如在某些国家中每一年价格都要加倍一样。第一次世界大战后的德国也许创下了通货膨胀的世界纪录,一捆面包的价格在几个月的时间内从一个马克涨到一百万马克。但是没有任何东西可与似乎在极早期宇宙发生过的暴涨相比拟,宇宙尺度在一秒的极微小的部分时间内至少增加了一百万亿亿亿倍。这当然是发生在当局政府之前的事。 暴涨在如下意义上来说,是件好事,它产生了一个在大尺度上光滑而均匀的宇宙,而且这个宇宙以刚好避免坍缩的临界速度膨胀。它还能在相当严格的意义上把宇宙的怕有内容从无中创生出来,这是暴涨的又一好处。当宇宙像北极那样的一个单独点时,它不包含有任何东西。然而,在我们可观测到的宇宙部分至少有十的八十次方颗粒子。所有这些粒子从何而来呢?其答案是,相对论和量子力学允许物质从能量中以粒子反粒子对的形式创生出来。那么能量又是从何而来以创生物质呢?其答案是,它是从宇宙的引力能中借来的。宇宙亏欠了极大数量的负引力能的债务,它刚好和物质的正能量相平衡。其结果便是凯恩斯经济学的胜利:一个充满物质的、充满活力的正在膨胀的宇宙。引力能的债务只有在宇宙终结时才能偿付清。 早期宇宙不能是完全均匀一致的,因为否则的话就会违反量子力学的不确定性原理。相反的,必须存在对均匀密度的一些偏差。无边界设想意味着,这些密度差别是从它们的基态开始,也就是说,它们是和不确定性原理相一尽可能的小。然而,这些差别在暴涨时被放大了。在暴涨时期结束之后,留下的宇宙是一些地方比另一些地方膨胀得稍快一些。在膨胀稍慢的区域,物质的引力吸引使膨胀进一步减慢。该区域最终会停止膨胀,并且收缩形成星系和恒星。这样,无边界设想可以解释我们四周看到的所有复杂结构。然而,它没有给宇宙作出单独的预言。相反地,它预言整整一族可能的历史,每一个历史都具有自己的概率。也许可能有这样的历史,工党在上次英国竞选中取胜,虽然这种概率很小。 无边界设想对于上商在宇宙事务中的作用含义极其深远。人们现在广泛接受,宇宙按照定义很好的定律演化。这些定律可能是上帝钦定的,但是它似乎不去干涉宇宙去违反这些定律。然而,直到不久以前,人们都认为这些定律不能适用于宇宙的开初。那就要依赖上帝去旋紧发条,并让宇宙顺着它的意愿的方式去运行。这样,宇宙的现状是上帝对初始条件选择的结果。 然而,如果某种像无边界设想的东西是正确的话,则情况就会大大改观。在那种情形下,物理定律甚至也适用于宇宙的开端,这样上帝就没有选取初始条件的自由。当然它在选取宇宙要服从的定律上仍然具有自由。然而,这里并没有许多选择的余地。也许只存在很少数目的定律,这些定律是自洽的,并能导致像我们自己这么复杂的生物的存在,他能询问什么是上帝的性质。

我们的宇宙有边界吗?



十万个冷知识



没有,宇宙按现在的发现计算曲率更类似一个体积无限且无边界的形状。打个比方吧,就像在一个球面上,沿表面走下去,永远只能划出一条无限长的曲线却无法遇到边界,我们现在的宇宙也是这样。

虽然可能会有无数其他的宇宙,至于一模一样的宇宙可能性不大,在早期形成的条件中,只要有一个参数哪怕只改变万分之一,到今天我们的宇宙也会完全不同。

其实讨论这个话题前最好先看看宇宙的词条,里边解释的很详细。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(一般指本爆炸系宇宙)。
现代科学连本爆炸系宇宙的边际都还无法确定,就去讨论哲学宇宙的边际是毫无意义的。哲学宇宙之大跟本就无法想象,其时间、空间观与我们的日常接触可有本质区别,所以也谈不上对其边界进行定义。“六合之外存而不论”,讨论其边界只会徒增争吵。
至于本爆炸系宇宙的边界,霍金等几个顶级科学家都有提出四维球形、有限无界的模型,那么三维空间上将是处处是中心处处是边缘。当然目前还无法证明是否正确。
目前大多数科学家还是以宇宙大爆炸的模型为基础,推出现在宇宙的半径大约为140光年左右(光的速度是最快的),是动态的边缘,随着时间变化而不同,明天的边界比今天的大。
当然按这个模型推理,其边缘外应该另有物质。否则宇宙如果是开放型的话,那么N亿亿年后会膨胀稀薄而走向冷寂,这与永恒发展的宇宙观相违背,(宇宙在永恒的时间里,从开始至消亡或冷寂,只出现一次,哲学上肯定是实在难以令人信服),只有把本爆炸系的宇宙放到更大的宇宙尺寸中去重组、变化,只能永恒发展~


宇宙到底有没有边界?
没有定论。至少目前为止没有任何证据证明宇宙的有限性或是无限大。(我们知道地球是圆的之后,才明白离自己最远的距离,就在我们身后:一转身的距离!)更多的观点都是推测宇宙是无限大,这个推测结果暂时没有办法推翻,因为没有人可以指出宇宙的边界。对于宇宙的大小问题一直处于各种猜想之中,大家都知道...

宇宙有边吗???
我说过,这是一个概念混淆的问题。什么概念被混淆了?就是宇宙这个概念。如果把宇宙看做所有物质的集合,那么它是有边的,最外层的那一圈就是它的边际,那么边际外面是什么?如果按照“上下四方谓之宇,古往今来谓之宙”的定义,也就是说所有的一切都是宇宙,那么它是没有边的。‘外面’又是什么?

宇宙有边吗
未知数 现在人类所能观测到的空间范围只有10的27次方的数量级还是在宇宙中的,就像我们人类站在地球上看的范围只有那么远,你也就不知道地球是什么样子,有边际没有了。并且宇宙还在不断的加速膨胀,所以宇宙可能没有边吧,如果有边际的话,那么宇宙外面又是什么呢 ...

宇宙真的是无边无际吗?
宇宙是有界无边的,如果人类真的能够走到宇宙边缘的话,不会看到边缘,一直都会看到自己在宇宙中心,四面八方都是一样无限的星空,最终会走回自己的原点。就像我们在地球上,如果人类不会飞的话,你是永远也走不出地球的,地球表面没有边界也没有中心,你一直走最终就会走回原点。

宇宙到底有没有边界?
宇宙在空间上是无穷无尽的,在时间上是无始无终的。无论你朝那个方向延伸下去都应是无穷无尽没有尽头的,而不可能被什么东西所阻挡,这就是无限的宇宙空间。那种认为宇宙是有边际的说法,我觉得很荒诞,你想如果宇宙是有边际的,那边际究竟为何物呢?难道就没有边际以外了吗?而且既然有边就意味着...

宇宙到底有边际吗?如果有边际,那边际是什么东西?是一堵墙吗?
宇宙有边际,它的边际是起点与终点线的交织点,这就是人们遐想出来的宇宙边际。(个人观点)宇是指空间,宙是指时间,空间是无限的,时间也是无限的,所以宇宙也是无限的。宇宙有没有边界,我们先来看看宇宙的定义,根据爱因斯坦的相对论,广义宇宙是指时间和空间的总和。狭义的宇宙是指地球大气层...

宇宙到底有没有边
十万个冷知识

宇宙为什么没有边??
宇宙只是一个大体的称谓,人们说宇宙向外扩张,那宇宙外面又是什么,大概是另外一个宇宙吧,这么说来,宇宙是有边的,只是太大了,超出了我们所能想象的能力,所以说它没边,抑或是在宇宙中来讨论它的边的概念,这个概念已经不是我们平常所说的边了,概念已经变了....

宇宙到底有没有边
有边,但是宇宙的边界是常人所无法理解的。 宇即时间,宙为空间。宇宙就是时空的统称。 自宇宙诞生之日起,就在迅速不停的膨胀。 线为一维,面为二维,立体为三维,加上时间,我们实际生存的空间是四维的。所谓宇宙,就是这四维时空。那么宇宙现在其实一直在创造维度。那么宇宙之外呢,是没有维...

宇宙有没有边
宇宙确实有边,但它很大很大,也很遥远。自大爆炸以来。宇宙就开始向整个空间扩散,形成一个特别稀疏的空间球体。在此期间,引力和斥力开始形成。如果说什么没有边,像现在的科学手段还没发现空间的边际。所以说空间的边际有没有还是个谜。但可以肯定的是宇宙是有边际的。这个边还会越来越大。

南长区17371975597: 宇宙到底有没有边缘? -
豆卢伟永倩: 这是一个争论不休的话题,理论上宇宙是有边际的,但是宇宙太大了,大到我们认为他是无限大.如果假定宇宙如果是有限大的话,就必定有一个边界.既然有边界,那么边界之外又是什么?用这种方法推理,其结论就是宇宙必定是无限大的....

南长区17371975597: 宇宙到底有没有边界?到底有没有? -
豆卢伟永倩: 十万个冷知识

南长区17371975597: 宇宙到底有没有边境? -
豆卢伟永倩: 宇宙是无限大的,宇宙没有边境. 因为宇宙是指所有的物质空间及时间的总和,时间是无限的. “宇宙”一词,最早大概出自我国古代著名哲学家墨子(约公元前468-376).他用“宇”来指东、西、南、北,四面八方的空间,用“宙”来指古...

南长区17371975597: 宇宙是否有边界 -
豆卢伟永倩: 宇宙到底有没有边界?关于宇宙边界的问题,当前的解释是:由于宇宙是150亿年前的一次大爆炸形成的,数秒钟后开始产生物质,这些物质在爆炸力的推动下,像节日焰火一样各向同行地朝四面八方飞行,所以,宇宙是膨胀的.就是说,今天...

南长区17371975597: 宇宙到底有没有边际? -
豆卢伟永倩: 楼主你好:从远古时代起,我们的祖先就已开始凝视夜空,关注宇宙.虽然创世之初遗留下来的蛛丝马迹已经模糊不清、难以捉摸,但是人类凭借着不懈的努力和创造性的智慧,正在逐渐揭开宇宙的奥秘.短短几千年来,随着科技文明的不断进...

南长区17371975597: 宇宙有没有边界
豆卢伟永倩: 没有,宇宙在膨胀.爱因斯坦的解释是,宇宙是有限但无界的,即宇宙的大小不是无限的,但却没有边界,这有点类似在球面上展开的2维平面,即这个平面的大小是有限的——球的面积,却没有一个明确的平面边界.扩展到三维比较难以想象,但引申的概念是一致的. 现在认为的边际也只是光所跑得距离

南长区17371975597: 宇宙有没有边界呀 -
豆卢伟永倩: 中国古代即有“天地四方曰宇,往古来今曰宙”的说话.我们的宇宙就是时间和空间的结合体.天地无极,时间无始无终,这是我们通常对宇宙的认识.宇宙实在是太神秘,太莫测的,以至人类在它面前只不过是沙滩上的一个小孩子罢了.人类...

南长区17371975597: 宇宙到底有没有边界?
豆卢伟永倩: 宇宙是有限无边的 它的形状可能是球体、轮胎状(甜甜圈状)、呈周期变化的不规则体 边缘很可能是一个有着很大的力,足以使任何的物质在靠近它时,都会受到一个斥...

南长区17371975597: 宇宙到底有没有边际呢?我只想知道你主观的回答,没必要分析的这么透彻,因为本来就是含糊不清的问题. -
豆卢伟永倩:[答案] 没有,宇宙在膨胀

南长区17371975597: 宇宙是否有边界 -
豆卢伟永倩: 平行宇宙是无限的,我们只是在无数个平行宇宙中的一个.而婴儿宇宙是有边界的,只是在快速膨胀.(看 与摩根福尔曼一起穿越虫洞 )

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