宇宙是无限的还是有限的?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/18 08:53:27
如果按照《时间简史》的说法,宇宙在膨胀(即是有限的),那么请问宇宙外面是什么呢? 《时间简史》还说宇宙从一个极其紧致、极热的状态中大爆炸而产生。那么同样请问,这个状态之外是什么???? 《时间简史》说根据离我们远的星球以更快的速度离我们远去,为什么不能理解为宇宙在做拉伸运动或者是别的运动方式,为什么非要是膨胀呢???

1.因为我们身处宇宙中,我们的所有探测手段都无法到达宇宙之外,所以宇宙外面的世界即使存在,我们也无法感知到。

2.因为根据科学家的观测,无论从什么方向上测量,星体离我们远去的速度v与它离我们的距离d的比值为一定值H,称为哈勃常数.这一定律称哈勃定律。由此可以证明宇宙是在膨胀,而不是在做拉伸运动或其他的运动方式.如果宇宙在做拉伸运动,那么:

1。假设宇宙在一维尺度上作拉伸运动,那么我们可以把它想象成一根做拉伸运动的橡皮筋,由不动点定理(数学定理,已经证明),无论怎么拉,橡皮筋上一定有一点至始至终没有移动。假设我们处于这一点A(作为观测者的我们应该处于这一点),并在这一点上用笔做上记号,然后你用手去拉橡皮筋,那么只有在你往两边拉它的速度相等的时候,橡皮筋上的任意一点B相对我们作了记号的那一点的速度V与之间距离AB的比值K才能恒定。这可以用数学证明,证明过程就不叙述了。

2。我们在一维空间上得出的这个结论可以延展到三维空间。假设你处于宇宙中的一点A,以你为中心,有无数个这样的做拉伸运动的橡皮筋,所有橡皮筋的不动点都是你所在的位置A。那么要满足定律所述内容,所有橡皮筋往两边拉的速度都要相等。想象一下这种情景,它就相当于宇宙在以你为中心膨胀。如果宇宙在做拉伸运动或者是别的运动方式,就不可能满足所有橡皮筋往两边拉伸的速度相同。

其实在N维空间中,宇宙都是在膨胀的,但可能只在我们所处的三维,即长宽高上膨胀,而在时间维和更高的维度上不膨胀。具体内容可参阅百度百科,超弦理论,十维空间。
http://baike.baidu.com/view/211218.htm#2

3。再延伸一下,因为你所处的点A可以是宇宙中的任意一点,即无论你怎么移动,宇宙都在以你为中心膨胀。而宇宙中的点有无数个,所以结论是,宇宙关于其中的任意一点都在膨胀,且膨胀方式完全相同。由此你可以想象出宇宙的形状吗?

PS:宇宙不一定是球体,据科学界研究,宇宙中的物质达到一个临界密度,宇宙是