宇宙有多大有边缘吗

自从人类发现地球不是平的,地球不是宇宙的中心,太阳也不是宇宙的中心,这个问题就产生了:宇宙有多大,有没有边缘?边缘的“外面”是什么?这个问题困扰了几代科学家学者,大家的解释都没有说服力。到底谁是对的?宇宙的边界是什么,以什么形式存在?
在中国古代,人们把地球理解为一个巨大的平板,四个角上有四只巨大的乌龟,顶部有一只鹰。外国人也有同样的理解,只不过乌龟换成了野兽,老鹰变成了天使。
直到亚里士多德从月球的弧隙推导出地球是圆的概念,但几乎没有人相信。每个人都认为我们站的地方是平的。怎么可能是圆的?但2200多年前,古希腊伟大的天文学家厄拉多塞用更科学的方法证明了地球是圆的,并根据中午照射在地球上的太阳光和两个观测点之间的距离首次计算出地球的周长。
260多年前,德国著名哲学家康德提出了太阳系存在的假说。这位哲学家也是天文学家,他的假设是拉普拉斯出书后才被证实的。人类的眼睛越来越远,从接受地球是圆的,到接受地球不是宇宙的中心,最后知道太阳不是宇宙的中心。
三十年后,天文学家赫歇尔用一种叫做“恒星计数”的方法提出了银河系的概念,但他认为太阳在银河系的中心。130年后,沙普利用更科学的方法得出结论,太阳系不是银河系的中心。但是人们发现,银河系这个拥有1200多亿颗恒星的巨人,并不是宇宙的中心!
科学家们继续寻找宇宙的中心,他们发现银河系在一个更大的叫做“局部星系团”的星系中,这个星系由50多个类似银河系的星系组成。但是这个局部星系团属于处女座超星系团,而处女座超星系团并不是宇宙的中心.
人越来越害怕,就是对未知空间的无知恐惧。没有人知道这个我们称之为宇宙的东西有多大。现在科学如此发达,人们用最先进的太空望远镜“詹姆斯韦伯”对宇宙进行射电观测,已经能够看到远至130亿光年的宇宙,整个宇宙只有137亿年的历史。
从认为地球是平的,到知道宇宙的年龄和大爆炸理论,人们并不满足于现在的知识,而是提出了这个从来没有人能回答的问题:宇宙到底有多大?它的边界在哪里?
最小的有多小,最大的有多大,其实对于宇宙来说是一个不那么明显的逻辑错误。无限不能用有限来衡量,所以有人提出,这就像问“直线的体积是多少”一样可笑。宇宙有多大?自古以来,没有人能解释清楚这个问题,也没有人能给出宇宙大小的准确定义。目前最科学最权威的答案只能探测到130亿光年的空间。遥远的太空是什么样子,我们只能靠人类的第一智慧“想象力”结合科学理论来绘制宇宙模型。
伟大的科学家爱因斯坦说过,宇宙是一个无限的宏观空间。要理解这个无限的宏观空间,首先要用相对论找到一个与“无限”相对的“无限小”的微观空间。但是这个“无穷小”的微观空间在哪里呢?
其实很容易发现,中国古代有一个“九层天九层地”的传说。这句话说明天地大小是对称的
是的,地球上一定有一个“无限小”的微观空间,与“无限”的宇宙相对而存在。毫无疑问,这个对称点一定在“地心”的某个地方,地球最中心的点应该用最常见的物质元素的“原子”来表示,它和任何其他元素的“原子”是一样的,没有什么特别之处。
2011年10月,诺贝尔物理学奖获得者、美国麻省理工学院中国著名教授丁肇中在山东大学召开媒体见面会。几十名记者围坐在圆桌旁,一个接一个地问他许多问题。
70多岁的丁肇中穿着深蓝色西装外套,打着青绿色领带,说话简单直白,基本上回答了记者提出的科学问题。在整个面试过程中,丁肇中最感兴趣的话题显然是他以前的工作:未知的宇宙。
“我一直认为研究宇宙的起源非常重要。我为阿尔法磁谱仪的实验付出了十几年的努力,做了十六年。在这段时间里,我什么都不做。我一直认为始终专注于一件事是有可能成功的。”丁教授说。
2011年5月16日,阿尔法磁谱仪与美国奋进号航天飞机一起升空,寻找由反物质组成的宇宙和暗物质的起源。这被认为是继人类基因组计划、国际空间站计划、强子对撞机计划之后的又一个大型国际科技合作项目。负责这个项目的人是丁肇中教授。
早在1976年,丁肇中因发现第四个基本粒子J而获得诺贝尔物理学奖,1995年,丁肇中的研究扩展到另一个领域:利用国际空间站探测宇宙反物质。16年后,丁肇中仍然站在宇宙科学的最前沿。
在媒体见面会上,有记者提出了最时尚的“BIGBANG”理论。丁肇中回答说:“如果我们能找到反物质,这是大爆炸理论的最好证明,但我们还没有找到它。”
和历史学家一样,宇宙学家也意识到未来的关键在于过去,那么宇宙的起源是什么呢?根据BIGBANG的理论,宇宙是由大约140亿年前一次非常小的“奇点”爆炸形成的。虽然这个理论没有被直接证明,但是大部分顶尖科学家都承认,比如物理天才霍金。
丁肇中说:“大爆炸之前的空间充满了真空,真空中什么也没有。正物质和反物质都是大爆炸后产生的,否则加起来不可能为零。在银河系中,我们知道不存在反物质,因为反物质和正物质的碰撞会产生大量的光,但我们没有发现这种光。”
“但是宇宙中有一亿多个星系,而我们这里没有它们。不代表没有其他地方。阿尔法磁谱仪的实验是搜索整个银河系,寻找可见宇宙的边缘寻找反物质。如果真的找不到反物质,那么大爆炸理论就会引起怀疑。”他补充道。在科学面前,无疑还有很多未知,道路也很艰难。丁肇中曾经这样解释他的实验:“我的实验就像北京的倾盆大雨。如果100亿个雨滴中只有一个是彩色的,我们只想找到这一滴。”
2011年9月,欧洲核子研究中心(CERN)正式宣布发现部分中微子速度超过光速,在科学界引起轩然大波。物质超过光速的现象一旦被证明,爱因斯坦的相对论可能就错了,这也将改变人类对宇宙的认知。
很多人已经猜到了宇宙的边界。有人说:“太阳系是一个原子,银河系是一滴水,地球可能只是一个原子核。”
哈佛大学工程物理学家布斯查尔顿(Booth Charlton)有一个著名的“宇宙平行论”,就像哲学中提到的“中国盒子”:两个盒子相互嵌套,内盒也是外盒。他还说:“即使有一天,如果人类真的有穿越宇宙的能力,宇航员可能会发现他在那一刻正从两个水分子之间爬出来。如果人类想用速度穿越宇宙,就像一只苍蝇在纽约公园的大树上盘旋。它飞来飞去好几天,以为自己到了夏威夷!”
科学家普遍认为宇宙是有限的,也是无界的。它就像一个气球。我们都在一个球体里。这个球体的空间是有限的,但我们永远无法到达它的边界,就像我们永远无法到达地球表面的尽头一样。而在宇宙中飞行,即使我们已经到达宇宙的最远点,也无法飞出宇宙,因为空间本身是扭曲的。即使我们一直朝同一个方向飞,在这个扭曲的空间里,飞行轨迹似乎在其他空间里是弯曲的,只是在宇宙最远的距离盘旋。在宇宙内部飞行,无论哪个方向,无论多快,最终都会回到起点。
但是问题又出来了。就算宇宙和时空是圆的,但这个圆也是有边界的,圆外的地方是宇宙吗?似乎普通人的思维无法解释科学家的大脑。也许在地球上几千年后,人类可以发展到足以理解宇宙的边界是什么。
你怎么理解科学?当你谈到‘科学’时,你认为它是一门既难又复杂的学科吗?或者你认为‘科学’是一个令人一想到它就打哈欠的无聊学科?所有这些想法都是因为你不懂‘科学’而产生的。其实只要走进去就会发现,科学和我们是非常好的朋友,和我们有着密切的联系。
经过长期的发展和进步,人类取得了辉煌的科学文明。电的发明,汽车的出现,飞机飞入蓝天,电话让你离我更近。这些都是我们日常生活中不可缺少的。光看这些,就能感受到科学离我们有多近。
当然,科学对我们的意义并不仅限于上述新机器的发明。科学也会给我们人类从何而来的答案;人类的亲人在哪里?生物是如何生长和死亡的?满足我们对自然的好奇心。昼夜的形成,星座的变化,为什么我们可以乘坐宇宙飞船登陆月球等等。这一切都是由于科学。
不久前,在印度发现了一种奇怪的鱼。这种鱼的头部中央有一只眼睛,全身布满斑马般的条纹,但它不会游泳,只能在水下爬行。据说海底有很多类似这样的未知生物。我们地球上生活着多少神秘的生物?
铅:在古代,人们认为地球是一个完整的世界,太阳、月亮和星星都容纳在这个空间中。但是随着不断的发展,人们对宇宙的认识逐渐加深。宇宙有多大?宇宙有边缘吗?这些问题还是很多人的疑惑。下面我们来看看下面的探索。
回答这个问题,我想看看地球。地球是人类唯一的家园。在人类眼里,地球已经很大了。毕竟古代没有便捷的交通工具,不可能想象地球的全程。但是现在我们有了交通工具,仍然有可能环游世界。
但要知道太阳系有八大行星,地球只有八分之一,在大小和质量上都没有优势。太阳系在地球之外,它只是银河系中的一个小星系。毕竟银河系中至少有2000亿个类似太阳系的星系。但是当你离开银河系时,你会发现更多比银河系大得多的星系。所有这些星系都包含在宇宙中。
科学家预测宇宙至少有980亿光年,但这个数据相对保守。自从科技匮乏以来,人们就观察到了宇宙的边界。另外要知道,宇宙不是静止的,它的范围是不断扩大的。
宇宙之外是一个怎样的世界
虽然现在还不能确定宇宙是否有边界,假设宇宙有边界,那么这个边界之外是什么呢?根据很多论文和研究者的报告,普遍认为宇宙之外没有空间。或者是一个相当扭曲的空间,仿佛可以无限接近,却无法真正触及。
结论:宇宙是无限的,但也是有界的。在霍金看来,宇宙就像一个篮球。虽然没有办法找到起点和终点,但还是有界的。

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