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宇宙有盡頭嗎?

宇宙類似於壹個莫比烏斯帶(扭曲的二維空間)或者壹個克萊恩瓶(兩條莫比烏斯帶沿著它們唯壹的壹條邊粘合在壹起),只不過宇宙是壹個扭曲的三維空間,也就是沒有永遠出不去的門,但是沒有盡頭,或者我們壹直往前走就會發現自己又回到了起點!

兩千年前,羅馬哲學家盧克萊修曾經說過,這個問題有壹個矛盾。如果宇宙真的有邊緣,那麽在它之外壹定有什麽東西能告訴我們它已經到了邊緣。但這是不可能的,因為宇宙應該包含壹切。然而,宇宙確實有邊緣。因為宇宙在不斷膨脹,天體以光速遠離我們,在某些地方消失在我們的視野中。這條分界線就是可見宇宙。

愛因斯坦的相對論曾經說過:宇宙是有限的,也是無限的!相對論是壹種比較哲學的理論。多看可能會找到妳想要的答案。

還有壹個世界(宏觀),宇宙中包含了壹切。宇宙之外,什麽都沒有。那裏沒有時間,只有三維空間,所以不能叫宇宙!宇宙包含三個要素:時間和空間物質缺壹不可!

以前中國古代的哲學家說,上下為宇宙,古今為主。

上下三維空間就是宇宙,千古時間就是宇宙。壹個擁有三維空間和時間的四維空間叫做宇宙。可以想象,宇宙之外沒有物質(因為有物質的地方就是宇宙的壹部分),沒有物質的地方就沒有時間(時間的存在是因為物質的變化,這在哲學上有解釋)。所以宇宙是有盡頭的!

既然第壹個問題解決了,第二個問題就好辦了。理論上,壹個物質可以是無限的,就像壹個數可以是無限的壹樣,但是有沒有無限個原子來組合壹個無限的物質呢?很明顯,原子不像數學那樣是理論上的東西,可以是無限的。從宇宙開始到現在,原子都是物質。雖然原子數在不斷增加,但無論如何都會增加。即使再過N億年,宇宙中的原子數量也是有限的,有限的原子無法組合成無限的物質!

物質的結合取決於物質之間的相互吸引,只要物質之間的吸引力足夠大,就可以結合成無限多的物質,但是也存在分子間空隙的問題。如果分子引力足夠大,物質可以壓縮成壹個點。反之,如果物質之間的差距很大(在壹定程度上,如果分子之間的引力超過壹定程度,就不會相互吸引而造成物質的分離),可以很大,但永遠不可能是無限的!

宇宙的“盡頭”在哪裏?從古至今,人們壹直在探索,人們所知道的是宇宙是由各種天體組成的,那麽如何測量天體之間的距離自然就成為了尋找“終點”的手段。

先來看看吧。天體之間的距離是如何測量的?

人們在觀測天體時,發現它的譜線不在標準波長的位置。所有譜線的波長都拉長了,說明譜線向紅端移動。這種現象叫做譜線紅移,是多普勒效應引起的。當天體或觀測者運動時,天體發出的光和電波的波長會發生變化。天體向觀測者移動,距離縮短,波長會變短;當天體偏離觀測者的運動,距離不斷拉長,就會觀測到波長拉長的現象。天體譜線的紅移表明天體正在遠離我們。

如果用“Z”來表示紅移的程度,那麽在地球上觀測時,紅移為“Z”的天體所發出的光和電波的波長將變成原來波長的1+Z倍。比如在紅移為4的天體中,氫原子發出波長為1216埃的紫外光,而在地球上觀測到的波長為6080埃的紅光變成了肉眼可以觀測到的可見光。根據多普勒效應,偏離速度越大,紅移越大。所以我們可以根據紅移來計算天體離開我們的速度。

如果對天體發出的光進行光譜分析,可以探測到氫、氧、碳等原子發出的特定紅移波長。由此,可以計算出這些特定波長的紅移程度。根據多普勒效應,天體的紅移意味著宇宙在膨脹,廣義相對論的引力場方程也有“膨脹宇宙論”的解。於是,“宇宙膨脹論”就形成了。還有人提出了其他形式的宇宙論,比如“穩態宇宙論”。這些宇宙論也主張宇宙膨脹。利用紅移轉換成距離的方法,得到天體與地球球體的距離,該距離隨采用的宇宙模型不同而不同。

宇宙的模型確定了,用哈勃常數表示的宇宙當前膨脹速度和用“減速參數”表示的宇宙膨脹減速率也要從觀測中得到。

根據宇宙誕生後迅速膨脹的宇宙模型,假設哈勃常數為50km/s/1百萬秒差距(1秒之差約為3.26光年),“減速參數”為0.5。可以算出宇宙的年齡是654.38+03億年,地球到宇宙“盡頭”的距離理論上應該是654.38+03億光年。

專家認為,宇宙已知的“盡頭”是距離地球117億光年的天體——【4g 41.17】。正是在1988年8月,美國約翰·霍普金斯大學的錢伯斯和空間望遠鏡科學研究所的喬治·默裏發現了這個數字。隨後,美國基特峰上的國家天文臺拍攝照片,觀測光譜。

氫原子和碳原子的發射光譜顯示[4g41.17]是紅移3.8的天體。按照之前的模型,這個天體距離地球117億光年。此前確認編號為[0902+34]的天體距離地球最近,其距離地球的距離為115億光年。

光波和無線電波以每秒30萬公裏的速度傳播。【4g41.17】發出的光和電波到達地球用了117億光年。所以我們看到的是[4g41.1.7億年前的雄偉身影,讓我們不僅觀察。

在宇宙誕生之前,沒有時間,沒有空間,沒有物質,也沒有能量。大約6543.8+05億年前,在這個空無壹物的“虛無”中,壹個無限小的點爆炸了。從這壹刻開始,產生了物質和能量,這就是宇宙創造的大爆炸。

新生的宇宙又熱又密。隨著宇宙的迅速膨脹,其溫度迅速下降。在第壹個1秒之後,宇宙的溫度下降到大約1000億度。此時的宇宙是由質子、中子、電子形成的壹鍋基本粒子湯。隨著湯繼續變冷,核反應開始發生,產生各種元素。這些物質的粒子相互吸引融合,形成越來越大的團塊,逐漸演化成星系、恒星和行星,個別天體上也出現了生命現象。然後,能夠理解宇宙的人類終於誕生了。

這張大爆炸的圖片是目前關於宇宙起源最可能的解釋,被稱為“大爆炸模型”。生活大爆炸理論誕生於20世紀20年代,在40年代得到了補充和發展,但壹直默默無聞。直到20世紀50年代,人們才開始廣泛關註這壹理論,但只是覺得好笑,不服氣。人們更願意認為宇宙是穩定永恒的。

但是,越來越多的證據表明,大爆炸模型在科學上是強大的,至少現在沒有比它更好的理論了。我們必須相信宇宙有始有終。它來源於“無”,也可能最終回到“無”。

永恒的沈默

在人類歷史的大部分時間裏,創造的問題總是留給上帝去解決。宇宙起源於哪裏?終點在哪裏?生命是如何產生的?人類是如何出現的?對於這些問題,很多宗教都能給出系統的答案。至於上帝從哪裏來,這種問題不應該問。直到最近幾個世紀,人們才開始學會把上帝放在壹邊,從宗教之外的角度思考世界的起源。這樣就有壹個重大的原則問題需要解決:宇宙是永遠存在的還是有開端的?

這個問題長期困擾著科學家、哲學家和神學家,更不用說普通人了。不同版本的宗教和神話都認為世界是有開端的,並將創世時間設定在不太遙遠的過去——通常是幾千年前。這當然不可信,因為後來的地質和天文觀測表明,地球和其他天體的年齡都有幾億年之久。很難想象這麽長的時間,所以很多人傾向於認為宇宙壹直存在,在時間上沒有起源,也就是宇宙的年齡是無限的。無限的概念讓人暈頭轉向:既然過去了無限的時間,那我們的“現在”是什麽?而如果宇宙有壹個開端,它是如何從“無”中突然冒出來的?我們真的需要壹個創造世界的上帝嗎?

以人類短暫壹生所獲得的知識,很難完全理解這些。但是,我們可以尋求壹些科學證據來盡可能地接近真相。大爆炸模型的壹個基本假設是宇宙的年齡是有限的。這種說法令人信服的直接原因來自熱力學第二定律,這是物理學中最基本的定律。這個科學史上最可悲最絕望的定律,似乎已經規定了宇宙的命運。