我從著名的天體物理學家那裡聽說,我們還不知道宇宙是否無限。關於大爆炸理論,這怎麼可能被接受(因為他們都同意)?當他們說宇宙可能無限時,他們是在指其他宇宙的存在嗎?
我從著名的天體物理學家那裡聽說,我們還不知道宇宙是否無限。關於大爆炸理論,這怎麼可能被接受(因為他們都同意)?當他們說宇宙可能無限時,他們是在指其他宇宙的存在嗎?
我的意思是,即使它能夠擴展,如果一切起源於大爆炸,那麼該空間又如何在有限的時間內變成無限-宇宙的年齡。
在大爆炸的標準ΛCDM模型中,宇宙是無限的,並且總是。大爆炸奇點發生在所有地方,在時間上追溯得足夠遠,密度在每個地方都發散到無窮大。
但這只是一個特殊的模型-它假設宇宙在空間上是平坦的,並且在整體上是同質的和各向同性的。存在一些擴展模型,其中不是完全平坦的,即使它仍然是均質且各向同性的(如果曲率甚至略為正),也可以是有限的。當然,我們實際上並沒有知道它的同質性和各向同性是否比我們實際看到的要大得多。
需要澄清的是:
要闡明:ΛCDM模型使用的假設是廣義相對論在空間上平坦的 FLRW解,其中空間是歐幾里得$ 3 $空間歐幾里得$ 3 $空間是唯一的 flat 均勻且各向同性的$ 3 $流形,因此在不違反那些建模假設中的至少一個前提下,沒有使其有限的方法(例如,平坦的圓環可以具有相同的度量形式,但不會是全局各向同性的。
我認為,宇宙大爆炸奇異性和無限宇宙這兩個概念之間產生混淆的根源是對宇宙開始最初是有限擴展的誤解。這種誤解很容易源於使用早期邏輯和不適用於早期宇宙的數字進行類比。例如,我聽說有人說,在大爆炸之後不久,整個可觀察的宇宙就是一個葡萄柚的大小,但是這種解釋忽略了提及葡萄柚那時會更大。
問題是空間是我們可以測量物體多大但空間擴展的地方,所以即使相隔兩個物體都沒有移入,距當前一定距離的物體也已經很久了。正常意義上。打個比方,以幫助說明這種效果:
您和我正站在一個荒誕的大氣球上。您放下一個量尺,在氣球的兩端做一個記號,我們每個人站在一個記號上,現在相距一米。然後我打開泵,開始給氣球充氣。當氣球膨脹時,表面伸展開來,當我們不“移動”(例如,彼此離開)時,我和你似乎彼此越來越遠。根據氣球表面上的標記,我們仍然相距一米,但是根據您手中的米棒(未膨脹),距離要大於該距離。
請注意,儘管我稱氣球為“荒謬的”,但它可能是無限大的,並且行為方式仍然相同。我指出這一點是因為我在對其他答案的評論中看到,您看不到空間既可以是無限的又是擴展的-如果空間正在擴展,那麼它以前一定是有限的。那是不正確的:實際上,因為無窮大就是無窮大的性質,所以無限大的東西總會變大,因為根據定義其大小沒有上限。
還請注意,如果您以相反的方式記錄了較早的類比,則似乎空間正在縮小,使得我們之間的幾米距離隨著時間的推移而減小到一米。如果您繼續以這種方式縮小宇宙,那麼最終我們之間的距離將變為零。而且,如果將其應用於場景中無限地分佈在氣球上的人,那麼當氣球放氣時,所有人都會更加靠近,直到任何兩個人之間的距離都為零...至少在理論上,因為真實人有大小。能量和空間沒有大小,因此在“大爆炸”點上,空間仍然是無限的(因為無限/無界的空間無法縮小為有限/有界的),但是空間中任意兩點之間的距離為零
因此,如果您能回到時光倒流的世界大爆炸,您會看到無限的能量海洋,因為所有能量都是“肩對肩”的(無限密集),但能量迅速膨脹(因此冷卻)到可以形成基本粒子的程度,然後再形成物質和分子。當然,由於您的大小取決於空間的度量標準,因此不一定看起來空間在擴展,而就像能量和物質在冷卻一樣。實際上,我們仍然將其視為來自遙遠光源的紅移的空間擴展效應:光“冷卻”或沿途損失能量,因為它在穿越太空的過程中被拉長了。
眾所周知,我們在望遠鏡中可以看到的宇宙小於整個宇宙。由於我們看不到視覺範圍之外的東西,因此無法確定宇宙是無限的還是無限的。
“如何”宇宙是無限的?因此,我推斷必須有某種“過程”才能使其無限化。
空間可以自身存在而沒有任何東西。真空,星際空間,在大型結構圖中看到的巨大空隙就是例子。
這意味著無論宇宙擴展到什麼程度,空間都不會像原子一樣分裂。可以說它沒有彈性模量。也許可以以此為前提來解釋無限宇宙的存在。
或者,宇宙拓撲學的理論與我們對宇宙物質密度的預測非常接近1非常吻合,這表明到永遠擴展的宇宙。 (請參見 http://www.scholarpedia.org/article/Cosmic_Topology#fabre:2013)
在有限時間內不能無限,因為時間就是空間,而且時間越多或更少相同。它們是一個稱為時空的實體。
如果哈勃看到一個路標標明:“請不要超出這一點,這就是宇宙的邊緣。”甚至是牆壁或欄杆。
宇宙如何無限?無限大小,無限年齡,無限小的量子構造?我們對無窮大的主要問題是它無視人類的理解。
球形和圓形方程遍及整個宇宙:恆星,CMB,行星和月球軌道,原子,光子,Pi,它們都可以使用正弦餘弦方程。旋轉是無限的。 Pi和正弦餘弦是無限的。
如果宇宙是由無限的數學函數組成的,為什麼它不是無限的呢?
空間有幾個角度?無窮。一個星系會旋轉多久?永恆。角動量圓繼續出現。旋轉是無限的。
為什麼對無限大或無限小空間有空間限制?因為它違背了人類的理解?這還不夠好。
已知宇宙中的所有事物都取決於無限的數學原理,數是無限的,角度是無限的,通常正弦餘弦,線性,圓形和球形物體具有無限的轉角。
mandelbrot集是無限的。這是一個比宇宙對像簡單得多的方程式,它是無限的。因此,我鼓勵您學習曼德爾博洛特並問自己:這怎麼可能無限?然後,您將有一些優勢將這項研究應用於宇宙對象。
有一個奇怪的東西橋接著宇宙中無限大和小的物體:黑洞奇異點幾乎完全由正弦餘弦數學描述組成,但它們在貨幣大小的空間中保留了數百萬個太陽原子或CD或納米,都位於正弦餘弦盤中,這是一種重達數十億顆恆星的圓形現象。如果太陽可以裝進籃球,甚至可以裝進原子中,那麼我們如何判斷究竟是大是小?如果大事物重生為很小,然後又長大為大,那就像是生命的循環,這意味著您是宇宙的中心,這是一種美好的感覺。與您相比,原子和星星無所謂。