大家认为宇宙膨胀是对是错 (大家认为宇宙是怎样的)

admin 2024-12-05 34 0

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大家认为宇宙膨胀是对是错

我认为宇宙膨胀理论是错误的,红移现象很可能是由于光在经过几十亿乃至上百亿光年这样遥远的距离而发生的某种变异所致。

至于宇宙的中心,宇宙大爆炸论者认为宇宙是个“四维超球体”,我们看到的这个充满星系的宇宙三维空间其实是它的“球面”,宇宙的中心并不在我们的三维世界中。

他们讲到这里,还会拿皮球和蚂蚁做假设,说一个蚂蚁在球面上永远也爬不到边,就像我们的宇宙。

然而我认为这都是错误的概念,维度这个概念本身就有问题,真正的维度最大就到三维,根本没有什么四维、五维甚至十一维。

这些都是数学上的概念。

实际的情况是,空间最大,点、线、面都是空间的组成部分,如果说点是0维,线是1维,那么平面即是二维,空间即是三维,再往上没有了,这些0-3维以及更高的维度都是由点、线、面和空间引出的数学概念,因此只有数学上的意义。

我觉得宇宙还是牛顿体系下那个无始无终、无边无际、无中心、无形状的无限三维空间。

而时间,就是对宇宙中万物不断变化过程的线性描述。

大家认为宇宙膨胀是对是错 (大家认为宇宙是怎样的)

为什么说宇宙大爆炸是谬论呢?

宇宙大爆炸理论不是谬论,虽然目前看来这还是一个假说而已。

这个理论认为我们的宇宙诞生于一场巨大的爆炸,暴涨始于一个奇点,然后宇宙急剧膨胀,直到今天宇宙也没有停止扩张。

早在爱因斯坦创立了相对论之后,他就发现引力场方程会带来一个动态的宇宙模型,可惜的是爱因斯坦一直以来都对宇宙不是永恒的这种说法嗤之以鼻,最后不得不想方设法给其方程加上一个宇宙常数,以确保宇宙是静态的。但是爱因斯坦晚年的时候却也承认,引入宇宙常数是他这一生犯过的最严重的错误,

所以爱因斯坦后来也明白了宇宙并不是永恒不变的。

实际上,早在1929年,美国的天文学家埃德温·哈勃就通过观察星系发现了宇宙中遥远的星系几乎都在远离地球,而且离得越远的离开地球的速度也就越快。

由于宇宙是各向同性的,所以无论距离我们多么远的地方,其星系的分布密度在大范围里是差不多的。

所以就可以引入一种说法:“宇宙是以地球为中心膨胀的。

”这种说法看起来是有问题的,因为我们不能确定地球就是宇宙的中心,但是在我们看来,宇宙的各个方向是没有区别的,所以把地球视为肉眼可见的宇宙中心并没有任何问题。

可是仔细想想如果宇宙真的是从一个奇点膨胀而来的,并且将地球视为膨胀中心的话,那么距离地球越远的星系其分布密度应该越来越低才行,但是事实并不是这样的,宇宙中的星系分布整体来看都是很均匀的。

这样一来,一个更加大胆的假设就出来了:在三维宇宙里不存在暴涨中心,我们的三维宇宙可以类比为一个气球的表面,在这个表面上,处处都是宇宙中心,物质的分布密度也不会有区别。

宇宙大爆炸理论刚提出来的时候是受到了很多人的质疑的,尤其是一些坚定的有神论者对比大加批判,认为这是直接将造物主排除在外。但是科学讲究的是实验和理论的双重结合,后来宇宙微波背景辐射被发现了,而且跟大爆炸的理论预测基本符合,于是宇宙大爆炸理论也不算是完全的理论预测,还是有实验证实的。虽然这个理论并没有被完全证实,但是在今天很多的科学家已经将其视为真理,又哪里来的谬论一说呢?

宇宙竟然膨胀得比光速还快?

你也许会经常听到“宇宙膨胀的速度比光速还快”这样的言论。

但是,这种说法和“绿色比快乐更重要”类似,它是完全没有逻辑可言的,甚至不能用对错来评判。

在谈论宇宙膨胀的时候,请记住:宇宙不是在以一个特定的速度膨胀,它膨胀的速度随观测者距离的增加而加快。

现在宇宙膨胀的速度大约是每秒70千米每百万秒差距(1秒差距大约等于3光年)。

这意味着如果一个星系距离我们大约一百万秒差距,那么它“离我们越来越远”的平均速度为70千米每秒。

类似的,距离我们两百万秒差距的星系“离我们越来越远”的平均速度为140千米每秒。

注意文中拗口的措辞:我们说遥远的星系在“离我们越来越远”,而不是在“远离”(因为遥远的星系是随着它们所在空间的膨胀而离我们远去,而不是它自身具有远离我们的速度)。

开始的时候,红点和黄点之间的距离为1,红点和绿点之间的距离为2。

当我们将“宇宙”的尺寸变为原来的两倍时,红点和黄点之间的距离变为了2,红点和绿点之间的距离变为了4。

黄点退行的速度为1,而绿点的退行速度为2。

看起来绿点比黄点“运动”得更快,实际上所有的点在空间膨胀的过程中都是静止的。

想象宇宙膨胀最简单的方法就是想象一个常见的物体膨胀,例如气球。

假设你有一个爬满了蚂蚁的气球,然后慢慢地给它充气,那么那些离得非常近的蚂蚁几乎感觉不到气球的膨胀。

但是,如果两只蚂蚁相距越远,膨胀导致的距离增长就明显。

如果一只在气球一端的蚂蚁尝试去另一端拜访她的姐妹,她也许会发现她们之间的空间距离增长的速度比她们相互靠近的速度更快。

当距离满足蚂蚁爬行导致空间距离以一定速率减小的值和气球膨胀导致空间距离以一定速率增加的值相等时,该距离称为“蚂蚁视界”。

任何相距超过该距离的两只蚂蚁将永远无法相遇。

相应的,任何位于该距离之内的两只蚂蚁则有可能相遇(如果它们想的话)。

在上面的图片中,如果蚂蚁的速度为2,那么从黄点出发的蚂蚁可以到达红点,但是从绿点出发的蚂蚁会发现它和红色的距离始终不变(如果它一直朝红点爬)。

“蚂蚁视界”是一种相当好的可见宇宙边缘的模拟。

蚂蚁移动的速度可被其所处在气球的那部分所表现出来。

而光传播的速度和它穿过的空间的情况与之类似 (从专业的角度来说,是和在空间中“静止”的物体相关。

如果上述从绿点出发的蚂蚁是一束光,地球位于红点,我们会感觉到这个光子仿佛是静止的!因为光向我们靠近的速度和宇宙膨胀的速度刚好相同。

如果有外星人在绿色点位置,那么他们会发现这个光子确实以光速远离,因为它们随着空间膨胀而“远离”该光子。

当然,上述的描述都是以地球,即红点为参考的情况下)。

我们所能看到最古老的光子,来自非常接近可见宇宙边缘内侧的地方。

但这并不是说超过可见宇宙边缘的物体的运动速度就比光速快(几乎所有星系、气体和各种物体的运动速度都比“气球”膨胀的速度要慢得多),而是来自更远处的光子,由于光速赶不上空间膨胀的速度而无法被我们观测到。

可见宇宙外的光子仍旧以光速运动,而且它们也一直在尝试着向我们靠近,但空间膨胀得实在太快了。

接下来,该模拟将不再适用,并且会使我们产生直觉错误。

当我们在给气球充气时,气球的两端确实在相互远离。

你可以用一把尺(卷尺)和计时器测量,然后发问:“学习物理的伙计们,能告诉我气球膨胀的速度是多少吗?”。

更糟糕的是,当一个气球膨胀时,它是向着周围的空间膨胀的。

这也引出了一个问题:“宇宙在向什么地方膨胀?”。

但请记住,所有物理学家关心的都是宇宙中物体间的关系(气球表面上的东西)。

如果你在气球表面上画一幅画,无论气球是被挤压凹下去,甚至是被里外颠倒,你的画都不会发生变化(所有的距离、角度、密度等等都保持相同)。

有趣的是:用气球比喻宇宙可能是完全错误的。

因为根据现代天文学最新的观测数据,宇宙是平直的,这代表着宇宙并不是一个封闭的球面或者超球面,即我们在任意方向上走无穷远的距离都不会回到起点。

这意味着我们无法用速度来描述宇宙的膨胀(因为我们没有“气球的远端”来做参考,我们只能说,和我们相距多少远的地方,宇宙膨胀速度是多少)。

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