导读:宇宙,泛指物质和时空,这是物理上对宇宙的定义。如果更通俗一点来描述,宇宙指的是我们生活的世界,包含诸天星辰的世界!一直以来,一个问题困扰着科学家,这个问题就连爱因斯坦都无法准确解答,那就是宇宙是否存在边界。
宇宙非常庞大,单单人类所能观测到的宇宙直径就已经达到了亿光年,而且这远不是宇宙的极限!古往今来,许多伟大的科学家都试图描绘出宇宙这个宏伟的结构,其中就包括我们熟知的爱因斯坦和霍金。
爱因斯坦认为宇宙有界无边
作为一代科学巨匠,相对论的创造者,量子力学的奠基人,爱因斯坦的在物理学上的成就空前巨厚!这样一位伟大的科学家对宇宙有着独到的看法。
爱因斯坦认为,宇宙是一个有界无边的结构体!
所谓宇宙有界指的是存在宇宙之外的空间,能让宇宙以一个独立系统体现,这符合多重宇宙论;所谓宇宙无边指的是没有准确的参数能够给予宇宙一个确定的形态,这符合暴涨理论。
有界无边的宇宙
听起来很不可思议,但对于宇宙而言这并不稀奇。要知道,根据哈勃望远镜的观测数据,宇宙无时无刻不在膨胀,银河系周围的星系除了仙女座之外,其它星系都在远离银河系,而这恰恰是宇宙大爆炸理论的核心。
而且,在拓扑学上有许多神奇的结构,比如我们所熟知的克莱因瓶,似乎就是一个有界无边的结构体。爱因斯坦本人也试图用四维扁虫理论,想要说明宇宙的有界无边!
拓扑学上的克莱因瓶
由此可见,有界无边这样的结构有可能就是宇宙真实的模样,不过这样的结构在三维空间能否存在就另当别论了。
霍金认为宇宙有边界
作为宇宙大爆炸理论的集大成者(宇宙大爆炸理论并非霍金提出),已故科学家霍金也对宇宙结构有着自己的见解。
宇宙大爆炸理论认为宇宙诞生于一个奇点,然后在经历一次大爆炸之后迅速膨胀,之后又经过大约亿年形成了如今的宇宙,而且宇宙至今仍处于膨胀之中!
宇宙大爆炸
乍一看,似乎宇宙大爆炸理论认为宇宙是没有边界的,毕竟宇宙一直处于膨胀之中,但霍金本人却并不这样想。霍金认为,虽然宇宙无时无刻不在膨胀,但膨胀终究是有极限的,当宇宙到达极限之后就不会继续膨胀了,因此宇宙存在一个边界。
但是,由于宇宙太庞大了,人类所能观测到的范围又太过渺小,以至于让人们产生了宇宙永远没有尽头的说法,事实上,宇宙是有边界的,只不过人们目前的科技尚无法触摸到这个边界。
宇宙的边界
这种说法就像是古代“天圆地方”的加强版!因为古代人所能行走的距离有限,只能观察到很小一部分地球,所以他们认为天是圆的,地是方的。直到后来,科学家们经过不断努力,逐渐发现了地球是球形。而现在,人类已经能够飞出地球,自然可以很清楚地明白地球是一个球形。或许对宇宙的认知也会是这样一个过程吧。
厚达35亿光年的“宇宙墙”会是宇宙边界吗
在距离地球大约亿光年的波江星座,科学家发现了一堵厚达35亿光年的墙状结构,人们将其称为“宇宙墙”。
我们知道,宇宙中充斥着可见物质和暗物质,虽然可见物质的含量远没有暗物质多,但在宇宙中也普遍存在。而这面厚大35亿光年的“宇宙墙”内部居然没有任何物质存在!
宇宙墙
各种行星、恒星等天体,甚至就连暗物质都不存在!这堵墙内俨然是空无一物!于是有人便开始怀疑,这难道就是宇宙的边界吗?
其实不然,经过科学家的研究,逐渐发现了“宇宙墙”的真面目。根本就不是什么宇宙的边界,其实就是一种特殊的“世界大尺度结构”!
要知道,宇宙中天体并不是完全平均分布的,有些地方物质密集一点,而有些地方则相对稀疏。根据万有引力定律,密度大的当地自然就会招引更多的物质集合,而密度小的区域内物质都被吸走,最终也就形成了空洞区。
所以说,不管宇宙有没有边界,至少目前为止这个边界尚未被人类发现!而且,即便是宇宙存在边界,也应该在距离地球几百亿光年之外的地方!
宇宙的边界
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