如题所述
目前宇宙的半径大概是465亿光年,直径930亿光年。但930亿光年仅仅是我们能观测到的宇宙直径,由于宇宙的膨胀速度已经超过了光速,所以我们只在地球上观测宇宙的话无法得知宇宙到底有多大,这还是一个未解之谜。
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答 2008-01-07
小小宇宙诞生之前,没有时间,没有空间,也没有物质和能量。大约150亿年前,在这四大皆空的“无”中,一个体积无限小的点爆炸了。时空从这一刻开始,物质和能量也由此产生,这就是宇宙创生的大爆炸。
刚刚诞生的宇宙是炽热、致密的,随着宇宙的迅速膨胀,其温度迅速下降。最初的1秒钟过后,宇宙的温度降到约100亿度,这时的宇宙是由质子、中子和电子形成的一锅基本粒子汤。随着这锅汤继续变冷,核反应开始发生,生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合,形成越来越大的团块,并逐渐演化成星系、恒星和行星,在个别天体上还出现了生命现象。然后,能够认识宇宙的人类终于诞生了。
这幅大爆炸图景,是目前关于宇宙起源最可能的一种解释,被称为“大爆炸模型”。大爆炸理论诞生于20年代,在40年代由伽莫夫等人进行补充和发展,但一直寂寂无闻。直到50年代,人们才开始广泛注意这个理论,不过也只是觉得它很好玩,并不信服。人们更愿意认为,宇宙是稳定的、永恒的。
但是,越来越多的证据表明,大爆炸模型在科学上有强大的说服力。我们不得不相信,宇宙有一个开始,也将有一个终结。它产生于“无”,也终将回归于“无”。
宇宙:可有始,可有终?
在人类历史的大部分时期,有关创世的问题,一向是留给神去解决的。宇宙起源于何处?终点又在哪里?生命如何产生?人类怎样出现?对这些疑问,许多宗教都能给出一份体系完备的答案。至于上帝从哪里来,这种问题是不该问的。
直到最近几个世纪,人们才开始学着把神撇开,以超越宗教的角度,去思考世界的本源。这样一来,就有一个重大的原则性问题需要解决:宇宙是永恒存在的,还是有起始的?
这两种说法长久以来一直困扰着科学家、哲学家和神学家,对于普通人来说,更是难以理解。假设宇宙在时间上没有起源,即过去一直存在,那么宇宙的年龄就是无穷大了。无穷大这个概念,一听就让人头昏脑胀:既然是已经过去了无穷久的时间,我们的“现在”又是什么呢?而如果说宇宙是有起始的,那么它就是从“无”中突然产生的了,这最初的一刹那,又是怎样呢?
凭着人类在短暂的生命中获得的常识,实在是很难想明白这些东西。不过,我们可以从科学上寻求一些佐证。大爆炸模型的一个基本假设是宇宙的年龄有限,这个说法令人信服的直接理由,来自物理学中一条最基本的定律——热力学第二定律。这条科学史上最令人伤心绝望的定律,冥冥中早已规定了宇宙的命运。
简而言之,第二定律认为热量从热的地方流向冷的地方。对任何物理系统,这都是众所周知并且显而易见的特性,毫无神秘之处:开水变凉,冰淇淋化成糖水。要想把这些过程倒过来,就非得额外消耗能量不可。就最广泛的意义而言,第二定律认为宇宙的“嫡”(无序程度)与日俱增。例如,机械手表的发条总是越来越松;你可以把它上紧,但这就要消耗一点能量;这些能量来自于你吃掉的一块面包;麦子在生长的过程中需要吸收阳光的能量;太阳为了提供这些能量,需要消耗它的氢来进行核反应。总之宇宙中每个局部的嫡减少,都须以其它地方的嫡增加为代价。
在一个封闭的系统里,嫡总是增大的,一直大到不能再大的程度。这时,系统内部达到一种完全均匀的热动平衡状态,不会再发生任何变化,除非外界对系统提供新的能量。对宇宙来说,是不存在“外界”的,因此宇宙一旦到达热动平衡状态,就完全死亡,万劫不复。这种情景称为“热寂”。
宇宙正在缓慢地、但坚定不移地走向这无法抗拒的命运,几代智者为此怀疑人类的存在是否有意义。暂且撇开这种沮丧的情绪,作一个简单的推理,我们就可以发现,宇宙不可能有无限的过去。很简单,如果宇宙无限老,那它早就已经死了。以有限速率演变的东西,是不可能永远维持下去的。换句话说,宇宙必然是在某个有限的时间之前诞生的。
大爆炸:有推论有根据
第二定律明示了宇宙有起始,但这个重要推论竟然被19世纪的科学家忽略了,它只是在后来成为大爆炸模型的佐证。该模型的提出,是基于20世纪初的天文观测。
20年代,天文学家埃德温·哈勃注意到,不同距离的星系发出的光,颜色上稍稍有些差别。远星系的光要比近星系红一些,即波长要长一些,这种现象被称为“哈勃红移”。它说明,各星系正以很高的速度彼此飞离。一列火车快速驶远时,它的汽笛声听来会沉闷很多,因为声波相对于我们的频率变低、波长变长了,这就是多普勒效应。把声波换成光,产生的效果就是红移。哈勃对众多星系的光谱进行研究后确认,红移是一种普遍现象,这表明宇宙正在膨胀。
这一发现,奠定了现代宇宙学的基础。
如果宇宙正在膨胀,那它过去必定比较小。如果能把宇宙史这部影片倒过来放,我们势必会发现,在过去的某个时刻,所有的星辰都是聚合在一起的。这个时间大概是100多亿年前,要准确推断它比较困难。
另外,宇宙膨胀的速度会随时间发生变化,这与引力有关。万有引力作用于字宙中一切物质与能量之间,起到刹车的作用,阻止星系往外跑,从而使膨胀速度越来越慢。在诞生初期,宇宙从高密度状态迅速膨胀,随着时间的推移,体积越来越大,膨胀速度越来越小。将这个过程向回追溯到宇宙创生的那一刻,可以发现当时宇宙体积为零,而膨胀速度为无限大。这就是大爆炸。
大爆炸是空间、时间、物质与能量的起源。这些概念都不能外推到大爆炸之前。大爆炸之前发生了什么、是什么引起了大爆炸,这些问题在逻辑上就是没有意义的。那以前所有的,只是“无”。
以上所述仅是旁证,似不足以令大多数人信服。如果150亿年前发生了一场大爆炸,如此惊天动地的力量是否在今天的宇宙结构上留下了某种印迹?于是,有一阵子,科研人员热衷于寻找宇宙创生的遗迹,劲头赛过当年的宗教考古学家寻找伊甸园。亚当和夏娃的文物是一样也没发现,原初宇宙最重要的遗迹倒真给找出来了,这就是微波背景辐射。
按照大爆炸理论,最初的几分钟里,宇宙是一个炽热的火球,到处充满温度高达几十亿度的光辐射。由于此时的宇宙处于热动平衡中,这种辐射具有独特的光谱特征,称为“黑体谱”。1965年,贝尔电话公司的两位物理学家彭齐亚斯和威尔逊偶然发现,宇宙确实浸润在一种热辐射之中。这种辐射以相同的强度从空间各个方向射向地球,其温度约为3K,谱线具有完美的黑体谱特征。微波背景辐射的发现,是对大爆炸模型最有力的支持。
知道了今天宇宙背景辐射的温度,就很容易推算出,宇宙诞生后约1秒钟各处的温度约为100亿度。在如此高温下,不仅我们熟悉的物质无法存在,连原子核也会被撕得粉碎。宇宙只能是一锅由质子、中子和电子等构成的基本粒子汤。
随着这锅汤变冷,核反应发生了。中子和质子很容易聚合在一起,产生由两个质子、两个中子组成的氦核。计算表明,氦核形成的过程持续了大约3分钟,形成的氦约占宇宙物质总质量的四分之一。这个过程用完了所有的中子,余下的质子就成了氢原子核。
因此,大爆炸模型预言宇宙应当由大约25%的氦和75%的氢组成,这与天文测量结果极为符合。最初三分钟里形成的氢与氦,构成了宇宙中99%以上的物质。形成行星和生命的丰富多彩的重元素,只占宇宙总质量的不到l%,它们大部分是在恒星内部形成的。
根据推断,宇宙的形成距今约100~200亿年。
生命:既永恒又无恒
天文观测表明,各种天体的年龄均小于200亿年,这与大爆炸理论契合得非常好。我们的地球大概是50亿年前形成的,人类出现的时间更短得不值一提。宇宙现在还算得上年轻,担忧末日的来临,对单个人来说是十分无聊的事。然而,为全人类的命运想一想这个问题,还是有必要的。
按照大爆炸模型,宇宙在诞生后不断膨胀,与此同时,物质间的万有引力对膨胀过程进行牵制。如果宇宙的总质量大于某一特定数值,那么总有一天宇宙将在自身引力的作用下收缩,造成与大爆炸相反的“大坍塌”。如果宇宙总质量小于这一数值,则引力不足以阻止膨胀,宇宙就将永远膨胀下去。
在非常遥远的将来,比如1亿亿亿年以后,所有的恒星都燃烧完毕,茫茫黑暗中,潜伏着一些黑洞、中子星等天体。宇宙的尺度已经膨胀到如今的1亿亿倍,而且还在扩张下去。在这个系统里,引力虽不足以使膨胀停止,但会不露声色地消耗着系统的能量,使宇宙缓慢地走向衰亡。黑洞在霍金效应的作用下释放出微弱的辐射,最终全都以热和光的形式蒸发掉。足够长的时间之后,连质子这样稳定的基本粒子也衰变、消亡了,宇宙最终变成一锅稀得难以置信的汤,其中有光子、中微子,越来越少的电子和正电子。所有这些粒子都在缓慢地运动,彼此越来越远,不会再有任何基本物理过程出现。
这是寒冷、黑暗、荒凉而又空虚的宇宙,它已经走完了自己的历程,面对的是永恒的生命,抑或永恒的死亡。这种情景,差不多就是“热寂”了。
如果引力足够强大,宇宙终有一天开始收缩,又将如何呢?在大尺度上,收缩过程与大爆炸后的膨胀是对称的,像一场倒放的电影。收缩的过程起初很缓慢,随后越来越快。在转折点过后,宇宙的体积开始缩小,背景辐射温度上升。漆黑寒冷的宇宙变成一个越来越热的熔炉,生命无处可逃,全都被煮熟烤焦。最后,行星、恒星也毁灭了,分布在如今浩瀚空间中的物质被挤进一个很小的体积内,最后三分钟来临了。
温度变得如此之高,连原子核也被撕毁,宇宙又成了一锅基本粒子汤。然而这种状态也只能生存几秒钟的时间。随后,质子和中子也无法区分,挤成一堆由夸克构成的等离子体。在最后的时刻,引力成为占绝对优势的作用力,它毫不留情地把物质和空间碾得粉碎。在这场与大爆炸的“暴胀”相对的“暴缩”中,所有的物质都因挤压不复存在,一切有形的东西,包括空间和时间本身,都被消灭。
这就是末日。它是一切事物的末日。大爆炸中诞生于无的宇宙,此刻也归于无。无数亿年的辉煌灿烂,连一丝回忆也不会留下。
回答者:完美滴心碎 - 大魔导师 十二级 5-27 21:22
在宇宙诞生之前,没有时间,没有空间,也没有物质和能量。大约150亿年前,在这四大皆空的“无”中,一个体积无限小的点爆炸了。时空从这一刻开始,物质和能量也由此产生,这就是宇宙创生的大爆炸。
刚刚诞生的宇宙是炽热、致密的,随着宇宙的迅速膨胀,其温度迅速下降。最初的1秒钟过后,宇宙的温度降到约100亿度,这时的宇宙是由质子、中子和电子形成的一锅基本粒子汤。随着这锅汤继续变冷,核反应开始发生,生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合,形成越来越大的团块,并逐渐演化成星系、恒星和行星,在个别天体上还出现了生命现象。然后,能够认识宇宙的人类终于诞生了。
这幅大爆炸图景,是目前关于宇宙起源最可能的一种解释,被称为“大爆炸模型”。大爆炸理论诞生于20年代,在40年代由伽莫夫等人进行补充和发展,但一直寂寂无闻。直到50年代,人们才开始广泛注意这个理论,不过也只是觉得它很好玩,并不信服。人们更愿意认为,宇宙是稳定的、永恒的。
但是,越来越多的证据表明,大爆炸模型在科学上有强大的说服力。我们不得不相信,宇宙有一个开始,也将有一个终结。它产生于“无”,也终将回归于“无”。
宇宙:可有始,可有终?
在人类历史的大部分时期,有关创世的问题,一向是留给神去解决的。宇宙起源于何处?终点又在哪里?生命如何产生?人类怎样出现?对这些疑问,许多宗教都能给出一份体系完备的答案。至于上帝从哪里来,这种问题是不该问的。
直到最近几个世纪,人们才开始学着把神撇开,以超越宗教的角度,去思考世界的本源。这样一来,就有一个重大的原则性问题需要解决:宇宙是永恒存在的,还是有起始的?
这两种说法长久以来一直困扰着科学家、哲学家和神学家,对于普通人来说,更是难以理解。假设宇宙在时间上没有起源,即过去一直存在,那么宇宙的年龄就是无穷大了。无穷大这个概念,一听就让人头昏脑胀:既然是已经过去了无穷久的时间,我们的“现在”又是什么呢?而如果说宇宙是有起始的,那么它就是从“无”中突然产生的了,这最初的一刹那,又是怎样呢?
凭着人类在短暂的生命中获得的常识,实在是很难想明白这些东西。不过,我们可以从科学上寻求一些佐证。大爆炸模型的一个基本假设是宇宙的年龄有限,这个说法令人信服的直接理由,来自物理学中一条最基本的定律——热力学第二定律。这条科学史上最令人伤心绝望的定律,冥冥中早已规定了宇宙的命运。
简而言之,第二定律认为热量从热的地方流向冷的地方。对任何物理系统,这都是众所周知并且显而易见的特性,毫无神秘之处:开水变凉,冰淇淋化成糖水。要想把这些过程倒过来,就非得额外消耗能量不可。就最广泛的意义而言,第二定律认为宇宙的“嫡”(无序程度)与日俱增。例如,机械手表的发条总是越来越松;你可以把它上紧,但这就要消耗一点能量;这些能量来自于你吃掉的一块面包;麦子在生长的过程中需要吸收阳光的能量;太阳为了提供这些能量,需要消耗它的氢来进行核反应。总之宇宙中每个局部的嫡减少,都须以其它地方的嫡增加为代价。
在一个封闭的系统里,嫡总是增大的,一直大到不能再大的程度。这时,系统内部达到一种完全均匀的热动平衡状态,不会再发生任何变化,除非外界对系统提供新的能量。对宇宙来说,是不存在“外界”的,因此宇宙一旦到达热动平衡状态,就完全死亡,万劫不复。这种情景称为“热寂”。
宇宙正在缓慢地、但坚定不移地走向这无法抗拒的命运,几代智者为此怀疑人类的存在是否有意义。暂且撇开这种沮丧的情绪,作一个简单的推理,我们就可以发现,宇宙不可能有无限的过去。很简单,如果宇宙无限老,那它早就已经死了。以有限速率演变的东西,是不可能永远维持下去的。换句话说,宇宙必然是在某个有限的时间之前诞生的。
大爆炸:有推论有根据
第二定律明示了宇宙有起始,但这个重要推论竟然被19世纪的科学家忽略了,它只是在后来成为大爆炸模型的佐证。该模型的提出,是基于20世纪初的天文观测。
20年代,天文学家埃德温·哈勃注意到,不同距离的星系发出的光,颜色上稍稍有些差别。远星系的光要比近星系红一些,即波长要长一些,这种现象被称为“哈勃红移”。它说明,各星系正以很高的速度彼此飞离。一列火车快速驶远时,它的汽笛声听来会沉闷很多,因为声波相对于我们的频率变低、波长变长了,这就是多普勒效应。把声波换成光,产生的效果就是红移。哈勃对众多星系的光谱进行研究后确认,红移是一种普遍现象,这表明宇宙正在膨胀。
这一发现,奠定了现代宇宙学的基础。
如果宇宙正在膨胀,那它过去必定比较小。如果能把宇宙史这部影片倒过来放,我们势必会发现,在过去的某个时刻,所有的星辰都是聚合在一起的。这个时间大概是100多亿年前,要准确推断它比较困难。
另外,宇宙膨胀的速度会随时间发生变化,这与引力有关。万有引力作用于字宙中一切物质与能量之间,起到刹车的作用,阻止星系往外跑,从而使膨胀速度越来越慢。在诞生初期,宇宙从高密度状态迅速膨胀,随着时间的推移,体积越来越大,膨胀速度越来越小。将这个过程向回追溯到宇宙创生的那一刻,可以发现当时宇宙体积为零,而膨胀速度为无限大。这就是大爆炸。
大爆炸是空间、时间、物质与能量的起源。这些概念都不能外推到大爆炸之前。大爆炸之前发生了什么、是什么引起了大爆炸,这些问题在逻辑上就是没有意义的。那以前所有的,只是“无”。
以上所述仅是旁证,似不足以令大多数人信服。如果150亿年前发生了一场大爆炸,如此惊天动地的力量是否在今天的宇宙结构上留下了某种印迹?于是,有一阵子,科研人员热衷于寻找宇宙创生的遗迹,劲头赛过当年的宗教考古学家寻找伊甸园。亚当和夏娃的文物是一样也没发现,原初宇宙最重要的遗迹倒真给找出来了,这就是微波背景辐射。
按照大爆炸理论,最初的几分钟里,宇宙是一个炽热的火球,到处充满温度高达几十亿度的光辐射。由于此时的宇宙处于热动平衡中,这种辐射具有独特的光谱特征,称为“黑体谱”。1965年,贝尔电话公司的两位物理学家彭齐亚斯和威尔逊偶然发现,宇宙确实浸润在一种热辐射之中。这种辐射以相同的强度从空间各个方向射向地球,其温度约为3K,谱线具有完美的黑体谱特征。微波背景辐射的发现,是对大爆炸模型最有力的支持。
知道了今天宇宙背景辐射的温度,就很容易推算出,宇宙诞生后约1秒钟各处的温度约为100亿度。在如此高温下,不仅我们熟悉的物质无法存在,连原子核也会被撕得粉碎。宇宙只能是一锅由质子、中子和电子等构成的基本粒子汤。
随着这锅汤变冷,核反应发生了。中子和质子很容易聚合在一起,产生由两个质子、两个中子组成的氦核。计算表明,氦核形成的过程持续了大约3分钟,形成的氦约占宇宙物质总质量的四分之一。这个过程用完了所有的中子,余下的质子就成了氢原子核。
因此,大爆炸模型预言宇宙应当由大约25%的氦和75%的氢组成,这与天文测量结果极为符合。最初三分钟里形成的氢与氦,构成了宇宙中99%以上的物质。形成行星和生命的丰富多彩的重元素,只占宇宙总质量的不到l%,它们大部分是在恒星内部形成的。
根据推断,宇宙的形成距今约100~200亿年。
生命:既永恒又无恒
天文观测表明,各种天体的年龄均小于200亿年,这与大爆炸理论契合得非常好。我们的地球大概是50亿年前形成的,人类出现的时间更短得不值一提。宇宙现在还算得上年轻,担忧末日的来临,对单个人来说是十分无聊的事。然而,为全人类的命运想一想这个问题,还是有必要的。
按照大爆炸模型,宇宙在诞生后不断膨胀,与此同时,物质间的万有引力对膨胀过程进行牵制。如果宇宙的总质量大于某一特定数值,那么总有一天宇宙将在自身引力的作用下收缩,造成与大爆炸相反的“大坍塌”。如果宇宙总质量小于这一数值,则引力不足以阻止膨胀,宇宙就将永远膨胀下去。
在非常遥远的将来,比如1亿亿亿年以后,所有的恒星都燃烧完毕,茫茫黑暗中,潜伏着一些黑洞、中子星等天体。宇宙的尺度已经膨胀到如今的1亿亿倍,而且还在扩张下去。在这个系统里,引力虽不足以使膨胀停止,但会不露声色地消耗着系统的能量,使宇宙缓慢地走向衰亡。黑洞在霍金效应的作用下释放出微弱的辐射,最终全都以热和光的形式蒸发掉。足够长的时间之后,连质子这样稳定的基本粒子也衰变、消亡了,宇宙最终变成一锅稀得难以置信的汤,其中有光子、中微子,越来越少的电子和正电子。所有这些粒子都在缓慢地运动,彼此越来越远,不会再有任何基本物理过程出现。
这是寒冷、黑暗、荒凉而又空虚的宇宙,它已经走完了自己的历程,面对的是永恒的生命,抑或永恒的死亡。这种情景,差不多就是“热寂”了。
如果引力足够强大,宇宙终有一天开始收缩,又将如何呢?在大尺度上,收缩过程与大爆炸后的膨胀是对称的,像一场倒放的电影。收缩的过程起初很缓慢,随后越来越快。在转折点过后,宇宙的体积开始缩小,背景辐射温度上升。漆黑寒冷的宇宙变成一个越来越热的熔炉,生命无处可逃,全都被煮熟烤焦。最后,行星、恒星也毁灭了,分布在如今浩瀚空间中的物质被挤进一个很小的体积内,最后三分钟来临了。
温度变得如此之高,连原子核也被撕毁,宇宙又成了一锅基本粒子汤。然而这种状态也只能生存几秒钟的时间。随后,质子和中子也无法区分,挤成一堆由夸克构成的等离子体。在最后的时刻,引力成为占绝对优势的作用力,它毫不留情地把物质和空间碾得粉碎。在这场与大爆炸的“暴胀”相对的“暴缩”中,所有的物质都因挤压不复存在,一切有形的东西,包括空间和时间本身,都被消灭。
这就是末日。它是一切事物的末日。大爆炸中诞生于无的宇宙,此刻也归于无。无数亿年的辉煌灿烂,连一丝回忆也不会留下。
刚刚诞生的宇宙是炽热、致密的,随着宇宙的迅速膨胀,其温度迅速下降。最初的1秒钟过后,宇宙的温度降到约100亿度,这时的宇宙是由质子、中子和电子形成的一锅基本粒子汤。随着这锅汤继续变冷,核反应开始发生,生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合,形成越来越大的团块,并逐渐演化成星系、恒星和行星,在个别天体上还出现了生命现象。然后,能够认识宇宙的人类终于诞生了。
这幅大爆炸图景,是目前关于宇宙起源最可能的一种解释,被称为“大爆炸模型”。大爆炸理论诞生于20年代,在40年代由伽莫夫等人进行补充和发展,但一直寂寂无闻。直到50年代,人们才开始广泛注意这个理论,不过也只是觉得它很好玩,并不信服。人们更愿意认为,宇宙是稳定的、永恒的。
但是,越来越多的证据表明,大爆炸模型在科学上有强大的说服力。我们不得不相信,宇宙有一个开始,也将有一个终结。它产生于“无”,也终将回归于“无”。
宇宙:可有始,可有终?
在人类历史的大部分时期,有关创世的问题,一向是留给神去解决的。宇宙起源于何处?终点又在哪里?生命如何产生?人类怎样出现?对这些疑问,许多宗教都能给出一份体系完备的答案。至于上帝从哪里来,这种问题是不该问的。
直到最近几个世纪,人们才开始学着把神撇开,以超越宗教的角度,去思考世界的本源。这样一来,就有一个重大的原则性问题需要解决:宇宙是永恒存在的,还是有起始的?
这两种说法长久以来一直困扰着科学家、哲学家和神学家,对于普通人来说,更是难以理解。假设宇宙在时间上没有起源,即过去一直存在,那么宇宙的年龄就是无穷大了。无穷大这个概念,一听就让人头昏脑胀:既然是已经过去了无穷久的时间,我们的“现在”又是什么呢?而如果说宇宙是有起始的,那么它就是从“无”中突然产生的了,这最初的一刹那,又是怎样呢?
凭着人类在短暂的生命中获得的常识,实在是很难想明白这些东西。不过,我们可以从科学上寻求一些佐证。大爆炸模型的一个基本假设是宇宙的年龄有限,这个说法令人信服的直接理由,来自物理学中一条最基本的定律——热力学第二定律。这条科学史上最令人伤心绝望的定律,冥冥中早已规定了宇宙的命运。
简而言之,第二定律认为热量从热的地方流向冷的地方。对任何物理系统,这都是众所周知并且显而易见的特性,毫无神秘之处:开水变凉,冰淇淋化成糖水。要想把这些过程倒过来,就非得额外消耗能量不可。就最广泛的意义而言,第二定律认为宇宙的“嫡”(无序程度)与日俱增。例如,机械手表的发条总是越来越松;你可以把它上紧,但这就要消耗一点能量;这些能量来自于你吃掉的一块面包;麦子在生长的过程中需要吸收阳光的能量;太阳为了提供这些能量,需要消耗它的氢来进行核反应。总之宇宙中每个局部的嫡减少,都须以其它地方的嫡增加为代价。
在一个封闭的系统里,嫡总是增大的,一直大到不能再大的程度。这时,系统内部达到一种完全均匀的热动平衡状态,不会再发生任何变化,除非外界对系统提供新的能量。对宇宙来说,是不存在“外界”的,因此宇宙一旦到达热动平衡状态,就完全死亡,万劫不复。这种情景称为“热寂”。
宇宙正在缓慢地、但坚定不移地走向这无法抗拒的命运,几代智者为此怀疑人类的存在是否有意义。暂且撇开这种沮丧的情绪,作一个简单的推理,我们就可以发现,宇宙不可能有无限的过去。很简单,如果宇宙无限老,那它早就已经死了。以有限速率演变的东西,是不可能永远维持下去的。换句话说,宇宙必然是在某个有限的时间之前诞生的。
大爆炸:有推论有根据
第二定律明示了宇宙有起始,但这个重要推论竟然被19世纪的科学家忽略了,它只是在后来成为大爆炸模型的佐证。该模型的提出,是基于20世纪初的天文观测。
20年代,天文学家埃德温·哈勃注意到,不同距离的星系发出的光,颜色上稍稍有些差别。远星系的光要比近星系红一些,即波长要长一些,这种现象被称为“哈勃红移”。它说明,各星系正以很高的速度彼此飞离。一列火车快速驶远时,它的汽笛声听来会沉闷很多,因为声波相对于我们的频率变低、波长变长了,这就是多普勒效应。把声波换成光,产生的效果就是红移。哈勃对众多星系的光谱进行研究后确认,红移是一种普遍现象,这表明宇宙正在膨胀。
这一发现,奠定了现代宇宙学的基础。
如果宇宙正在膨胀,那它过去必定比较小。如果能把宇宙史这部影片倒过来放,我们势必会发现,在过去的某个时刻,所有的星辰都是聚合在一起的。这个时间大概是100多亿年前,要准确推断它比较困难。
另外,宇宙膨胀的速度会随时间发生变化,这与引力有关。万有引力作用于字宙中一切物质与能量之间,起到刹车的作用,阻止星系往外跑,从而使膨胀速度越来越慢。在诞生初期,宇宙从高密度状态迅速膨胀,随着时间的推移,体积越来越大,膨胀速度越来越小。将这个过程向回追溯到宇宙创生的那一刻,可以发现当时宇宙体积为零,而膨胀速度为无限大。这就是大爆炸。
大爆炸是空间、时间、物质与能量的起源。这些概念都不能外推到大爆炸之前。大爆炸之前发生了什么、是什么引起了大爆炸,这些问题在逻辑上就是没有意义的。那以前所有的,只是“无”。
以上所述仅是旁证,似不足以令大多数人信服。如果150亿年前发生了一场大爆炸,如此惊天动地的力量是否在今天的宇宙结构上留下了某种印迹?于是,有一阵子,科研人员热衷于寻找宇宙创生的遗迹,劲头赛过当年的宗教考古学家寻找伊甸园。亚当和夏娃的文物是一样也没发现,原初宇宙最重要的遗迹倒真给找出来了,这就是微波背景辐射。
按照大爆炸理论,最初的几分钟里,宇宙是一个炽热的火球,到处充满温度高达几十亿度的光辐射。由于此时的宇宙处于热动平衡中,这种辐射具有独特的光谱特征,称为“黑体谱”。1965年,贝尔电话公司的两位物理学家彭齐亚斯和威尔逊偶然发现,宇宙确实浸润在一种热辐射之中。这种辐射以相同的强度从空间各个方向射向地球,其温度约为3K,谱线具有完美的黑体谱特征。微波背景辐射的发现,是对大爆炸模型最有力的支持。
知道了今天宇宙背景辐射的温度,就很容易推算出,宇宙诞生后约1秒钟各处的温度约为100亿度。在如此高温下,不仅我们熟悉的物质无法存在,连原子核也会被撕得粉碎。宇宙只能是一锅由质子、中子和电子等构成的基本粒子汤。
随着这锅汤变冷,核反应发生了。中子和质子很容易聚合在一起,产生由两个质子、两个中子组成的氦核。计算表明,氦核形成的过程持续了大约3分钟,形成的氦约占宇宙物质总质量的四分之一。这个过程用完了所有的中子,余下的质子就成了氢原子核。
因此,大爆炸模型预言宇宙应当由大约25%的氦和75%的氢组成,这与天文测量结果极为符合。最初三分钟里形成的氢与氦,构成了宇宙中99%以上的物质。形成行星和生命的丰富多彩的重元素,只占宇宙总质量的不到l%,它们大部分是在恒星内部形成的。
根据推断,宇宙的形成距今约100~200亿年。
生命:既永恒又无恒
天文观测表明,各种天体的年龄均小于200亿年,这与大爆炸理论契合得非常好。我们的地球大概是50亿年前形成的,人类出现的时间更短得不值一提。宇宙现在还算得上年轻,担忧末日的来临,对单个人来说是十分无聊的事。然而,为全人类的命运想一想这个问题,还是有必要的。
按照大爆炸模型,宇宙在诞生后不断膨胀,与此同时,物质间的万有引力对膨胀过程进行牵制。如果宇宙的总质量大于某一特定数值,那么总有一天宇宙将在自身引力的作用下收缩,造成与大爆炸相反的“大坍塌”。如果宇宙总质量小于这一数值,则引力不足以阻止膨胀,宇宙就将永远膨胀下去。
在非常遥远的将来,比如1亿亿亿年以后,所有的恒星都燃烧完毕,茫茫黑暗中,潜伏着一些黑洞、中子星等天体。宇宙的尺度已经膨胀到如今的1亿亿倍,而且还在扩张下去。在这个系统里,引力虽不足以使膨胀停止,但会不露声色地消耗着系统的能量,使宇宙缓慢地走向衰亡。黑洞在霍金效应的作用下释放出微弱的辐射,最终全都以热和光的形式蒸发掉。足够长的时间之后,连质子这样稳定的基本粒子也衰变、消亡了,宇宙最终变成一锅稀得难以置信的汤,其中有光子、中微子,越来越少的电子和正电子。所有这些粒子都在缓慢地运动,彼此越来越远,不会再有任何基本物理过程出现。
这是寒冷、黑暗、荒凉而又空虚的宇宙,它已经走完了自己的历程,面对的是永恒的生命,抑或永恒的死亡。这种情景,差不多就是“热寂”了。
如果引力足够强大,宇宙终有一天开始收缩,又将如何呢?在大尺度上,收缩过程与大爆炸后的膨胀是对称的,像一场倒放的电影。收缩的过程起初很缓慢,随后越来越快。在转折点过后,宇宙的体积开始缩小,背景辐射温度上升。漆黑寒冷的宇宙变成一个越来越热的熔炉,生命无处可逃,全都被煮熟烤焦。最后,行星、恒星也毁灭了,分布在如今浩瀚空间中的物质被挤进一个很小的体积内,最后三分钟来临了。
温度变得如此之高,连原子核也被撕毁,宇宙又成了一锅基本粒子汤。然而这种状态也只能生存几秒钟的时间。随后,质子和中子也无法区分,挤成一堆由夸克构成的等离子体。在最后的时刻,引力成为占绝对优势的作用力,它毫不留情地把物质和空间碾得粉碎。在这场与大爆炸的“暴胀”相对的“暴缩”中,所有的物质都因挤压不复存在,一切有形的东西,包括空间和时间本身,都被消灭。
这就是末日。它是一切事物的末日。大爆炸中诞生于无的宇宙,此刻也归于无。无数亿年的辉煌灿烂,连一丝回忆也不会留下。
回答者:完美滴心碎 - 大魔导师 十二级 5-27 21:22
在宇宙诞生之前,没有时间,没有空间,也没有物质和能量。大约150亿年前,在这四大皆空的“无”中,一个体积无限小的点爆炸了。时空从这一刻开始,物质和能量也由此产生,这就是宇宙创生的大爆炸。
刚刚诞生的宇宙是炽热、致密的,随着宇宙的迅速膨胀,其温度迅速下降。最初的1秒钟过后,宇宙的温度降到约100亿度,这时的宇宙是由质子、中子和电子形成的一锅基本粒子汤。随着这锅汤继续变冷,核反应开始发生,生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合,形成越来越大的团块,并逐渐演化成星系、恒星和行星,在个别天体上还出现了生命现象。然后,能够认识宇宙的人类终于诞生了。
这幅大爆炸图景,是目前关于宇宙起源最可能的一种解释,被称为“大爆炸模型”。大爆炸理论诞生于20年代,在40年代由伽莫夫等人进行补充和发展,但一直寂寂无闻。直到50年代,人们才开始广泛注意这个理论,不过也只是觉得它很好玩,并不信服。人们更愿意认为,宇宙是稳定的、永恒的。
但是,越来越多的证据表明,大爆炸模型在科学上有强大的说服力。我们不得不相信,宇宙有一个开始,也将有一个终结。它产生于“无”,也终将回归于“无”。
宇宙:可有始,可有终?
在人类历史的大部分时期,有关创世的问题,一向是留给神去解决的。宇宙起源于何处?终点又在哪里?生命如何产生?人类怎样出现?对这些疑问,许多宗教都能给出一份体系完备的答案。至于上帝从哪里来,这种问题是不该问的。
直到最近几个世纪,人们才开始学着把神撇开,以超越宗教的角度,去思考世界的本源。这样一来,就有一个重大的原则性问题需要解决:宇宙是永恒存在的,还是有起始的?
这两种说法长久以来一直困扰着科学家、哲学家和神学家,对于普通人来说,更是难以理解。假设宇宙在时间上没有起源,即过去一直存在,那么宇宙的年龄就是无穷大了。无穷大这个概念,一听就让人头昏脑胀:既然是已经过去了无穷久的时间,我们的“现在”又是什么呢?而如果说宇宙是有起始的,那么它就是从“无”中突然产生的了,这最初的一刹那,又是怎样呢?
凭着人类在短暂的生命中获得的常识,实在是很难想明白这些东西。不过,我们可以从科学上寻求一些佐证。大爆炸模型的一个基本假设是宇宙的年龄有限,这个说法令人信服的直接理由,来自物理学中一条最基本的定律——热力学第二定律。这条科学史上最令人伤心绝望的定律,冥冥中早已规定了宇宙的命运。
简而言之,第二定律认为热量从热的地方流向冷的地方。对任何物理系统,这都是众所周知并且显而易见的特性,毫无神秘之处:开水变凉,冰淇淋化成糖水。要想把这些过程倒过来,就非得额外消耗能量不可。就最广泛的意义而言,第二定律认为宇宙的“嫡”(无序程度)与日俱增。例如,机械手表的发条总是越来越松;你可以把它上紧,但这就要消耗一点能量;这些能量来自于你吃掉的一块面包;麦子在生长的过程中需要吸收阳光的能量;太阳为了提供这些能量,需要消耗它的氢来进行核反应。总之宇宙中每个局部的嫡减少,都须以其它地方的嫡增加为代价。
在一个封闭的系统里,嫡总是增大的,一直大到不能再大的程度。这时,系统内部达到一种完全均匀的热动平衡状态,不会再发生任何变化,除非外界对系统提供新的能量。对宇宙来说,是不存在“外界”的,因此宇宙一旦到达热动平衡状态,就完全死亡,万劫不复。这种情景称为“热寂”。
宇宙正在缓慢地、但坚定不移地走向这无法抗拒的命运,几代智者为此怀疑人类的存在是否有意义。暂且撇开这种沮丧的情绪,作一个简单的推理,我们就可以发现,宇宙不可能有无限的过去。很简单,如果宇宙无限老,那它早就已经死了。以有限速率演变的东西,是不可能永远维持下去的。换句话说,宇宙必然是在某个有限的时间之前诞生的。
大爆炸:有推论有根据
第二定律明示了宇宙有起始,但这个重要推论竟然被19世纪的科学家忽略了,它只是在后来成为大爆炸模型的佐证。该模型的提出,是基于20世纪初的天文观测。
20年代,天文学家埃德温·哈勃注意到,不同距离的星系发出的光,颜色上稍稍有些差别。远星系的光要比近星系红一些,即波长要长一些,这种现象被称为“哈勃红移”。它说明,各星系正以很高的速度彼此飞离。一列火车快速驶远时,它的汽笛声听来会沉闷很多,因为声波相对于我们的频率变低、波长变长了,这就是多普勒效应。把声波换成光,产生的效果就是红移。哈勃对众多星系的光谱进行研究后确认,红移是一种普遍现象,这表明宇宙正在膨胀。
这一发现,奠定了现代宇宙学的基础。
如果宇宙正在膨胀,那它过去必定比较小。如果能把宇宙史这部影片倒过来放,我们势必会发现,在过去的某个时刻,所有的星辰都是聚合在一起的。这个时间大概是100多亿年前,要准确推断它比较困难。
另外,宇宙膨胀的速度会随时间发生变化,这与引力有关。万有引力作用于字宙中一切物质与能量之间,起到刹车的作用,阻止星系往外跑,从而使膨胀速度越来越慢。在诞生初期,宇宙从高密度状态迅速膨胀,随着时间的推移,体积越来越大,膨胀速度越来越小。将这个过程向回追溯到宇宙创生的那一刻,可以发现当时宇宙体积为零,而膨胀速度为无限大。这就是大爆炸。
大爆炸是空间、时间、物质与能量的起源。这些概念都不能外推到大爆炸之前。大爆炸之前发生了什么、是什么引起了大爆炸,这些问题在逻辑上就是没有意义的。那以前所有的,只是“无”。
以上所述仅是旁证,似不足以令大多数人信服。如果150亿年前发生了一场大爆炸,如此惊天动地的力量是否在今天的宇宙结构上留下了某种印迹?于是,有一阵子,科研人员热衷于寻找宇宙创生的遗迹,劲头赛过当年的宗教考古学家寻找伊甸园。亚当和夏娃的文物是一样也没发现,原初宇宙最重要的遗迹倒真给找出来了,这就是微波背景辐射。
按照大爆炸理论,最初的几分钟里,宇宙是一个炽热的火球,到处充满温度高达几十亿度的光辐射。由于此时的宇宙处于热动平衡中,这种辐射具有独特的光谱特征,称为“黑体谱”。1965年,贝尔电话公司的两位物理学家彭齐亚斯和威尔逊偶然发现,宇宙确实浸润在一种热辐射之中。这种辐射以相同的强度从空间各个方向射向地球,其温度约为3K,谱线具有完美的黑体谱特征。微波背景辐射的发现,是对大爆炸模型最有力的支持。
知道了今天宇宙背景辐射的温度,就很容易推算出,宇宙诞生后约1秒钟各处的温度约为100亿度。在如此高温下,不仅我们熟悉的物质无法存在,连原子核也会被撕得粉碎。宇宙只能是一锅由质子、中子和电子等构成的基本粒子汤。
随着这锅汤变冷,核反应发生了。中子和质子很容易聚合在一起,产生由两个质子、两个中子组成的氦核。计算表明,氦核形成的过程持续了大约3分钟,形成的氦约占宇宙物质总质量的四分之一。这个过程用完了所有的中子,余下的质子就成了氢原子核。
因此,大爆炸模型预言宇宙应当由大约25%的氦和75%的氢组成,这与天文测量结果极为符合。最初三分钟里形成的氢与氦,构成了宇宙中99%以上的物质。形成行星和生命的丰富多彩的重元素,只占宇宙总质量的不到l%,它们大部分是在恒星内部形成的。
根据推断,宇宙的形成距今约100~200亿年。
生命:既永恒又无恒
天文观测表明,各种天体的年龄均小于200亿年,这与大爆炸理论契合得非常好。我们的地球大概是50亿年前形成的,人类出现的时间更短得不值一提。宇宙现在还算得上年轻,担忧末日的来临,对单个人来说是十分无聊的事。然而,为全人类的命运想一想这个问题,还是有必要的。
按照大爆炸模型,宇宙在诞生后不断膨胀,与此同时,物质间的万有引力对膨胀过程进行牵制。如果宇宙的总质量大于某一特定数值,那么总有一天宇宙将在自身引力的作用下收缩,造成与大爆炸相反的“大坍塌”。如果宇宙总质量小于这一数值,则引力不足以阻止膨胀,宇宙就将永远膨胀下去。
在非常遥远的将来,比如1亿亿亿年以后,所有的恒星都燃烧完毕,茫茫黑暗中,潜伏着一些黑洞、中子星等天体。宇宙的尺度已经膨胀到如今的1亿亿倍,而且还在扩张下去。在这个系统里,引力虽不足以使膨胀停止,但会不露声色地消耗着系统的能量,使宇宙缓慢地走向衰亡。黑洞在霍金效应的作用下释放出微弱的辐射,最终全都以热和光的形式蒸发掉。足够长的时间之后,连质子这样稳定的基本粒子也衰变、消亡了,宇宙最终变成一锅稀得难以置信的汤,其中有光子、中微子,越来越少的电子和正电子。所有这些粒子都在缓慢地运动,彼此越来越远,不会再有任何基本物理过程出现。
这是寒冷、黑暗、荒凉而又空虚的宇宙,它已经走完了自己的历程,面对的是永恒的生命,抑或永恒的死亡。这种情景,差不多就是“热寂”了。
如果引力足够强大,宇宙终有一天开始收缩,又将如何呢?在大尺度上,收缩过程与大爆炸后的膨胀是对称的,像一场倒放的电影。收缩的过程起初很缓慢,随后越来越快。在转折点过后,宇宙的体积开始缩小,背景辐射温度上升。漆黑寒冷的宇宙变成一个越来越热的熔炉,生命无处可逃,全都被煮熟烤焦。最后,行星、恒星也毁灭了,分布在如今浩瀚空间中的物质被挤进一个很小的体积内,最后三分钟来临了。
温度变得如此之高,连原子核也被撕毁,宇宙又成了一锅基本粒子汤。然而这种状态也只能生存几秒钟的时间。随后,质子和中子也无法区分,挤成一堆由夸克构成的等离子体。在最后的时刻,引力成为占绝对优势的作用力,它毫不留情地把物质和空间碾得粉碎。在这场与大爆炸的“暴胀”相对的“暴缩”中,所有的物质都因挤压不复存在,一切有形的东西,包括空间和时间本身,都被消灭。
这就是末日。它是一切事物的末日。大爆炸中诞生于无的宇宙,此刻也归于无。无数亿年的辉煌灿烂,连一丝回忆也不会留下。
第2个回答 2008-01-01
宇宙到底有多大?
把世界上最伟大的数学家请到世界上最先进的计算机前,请他用人类所已知的最大数来表述宇宙的尺度,让全人类都来做他的助手,不停地帮他在这个大数后面添“0”,演算的最后结果会是多少呢?结果将是“毫无结果”,人类永远无法算出这道题,因为这道题本身不是数学题。
“其大无外”,“宇宙是无限的”,古今哲学家们不厌其烦地重复着这一答案,认为这才是对宇宙尺度问题的准确表述。其实,哲学家们并不比数学家高明多少,数学家们算不出来的时候,就已经使用了一个哲学符号---------∞,即表示宇宙无穷大。哲学家们讲的“无外”、“无限”本身就意味着:人类的思维已无法思维这道题,或者说它在哲学上无解,故它也不是一道哲学题。
“上帝是至高无上的”,当把上帝同宇宙相比时,谁比谁大呢?如上帝在宇宙之中存在,那么“上帝至高无上”则为谎言。如上帝不在宇宙之中,那么宇宙之内没有上帝存在。无论神学家们如何想像宇宙与上帝,他们永远想像不出宇宙与上帝的确切边界,故“宇宙有多大”这道题在神学上无解,它不是一道神学题。
正因为物理学家、数学家、哲学家、神学家都弄不清宇宙的大小,说明这一问题本身就有问题。《庄子·庚桑楚》中曰:“有实而无乎处者,宇也。有长而无本(开始)剽(末梢)者,宙也。”《淮南子·齐俗》曰:“往古来今谓之宙,四方上下谓之宇。”可见宇宙本身就指的是空间和时间,问宇宙的大小,就同问纯空间的大小、纯时间的长短、纯质量的质量、纯温度的温度一样,这些问句都不完整,缺少主词。
任何空间都是指某物的空间大小,任何时间都是指某物的时间长短,故宇宙是指某物所占据的空间与时间。撇开“某物”这一主词,而去问一种抽象的时空尺度是没有意义的。如同问一个抽象“生物”的身高与年龄一样,无法回答。
其实,人们在讨论“宇宙”问题的时候,往往站在完全不同的角度,物理学家们所说的宇宙完全不同于哲学家们所说的宇宙,哲学家们所说的宇宙又完全不同于神学家们所说的宇宙。这倒不是因为宇宙中的空间、时间有什么不同,而在于人们研究时空的方法与途径完全不同。
宇宙的物理学解显然只能通过观测的途径去获得,而且还要通过观测来验证,任何视觉观测不到的宇宙解均不会被物理学家们所接受。因此,物理学宇宙是已观测到的和可被观测的宇宙,它的解存在于人们视界范围之中,它的尺度等同于人类的视界。
宇宙的哲学解必然以已有的物理学宇宙解为内核,并根据已经观测证实的结论定理去进行归纳、演绎、推理,用思维逻辑去拓展哲学宇宙的时空,直到这种思维走到尽头,到无法继续进行思维的界段为止,这种哲学宇宙的尺度等同于人类的思维宇宙。
宇宙的神学解并不排斥物理学与哲学的宇宙解,但神学家们力图用一种无法被观测与被思维的“神”来解释宇宙,这种“神”的真实性显然依赖于人类的想像能力,故神学宇宙的尺度等同于人类的想像极
把世界上最伟大的数学家请到世界上最先进的计算机前,请他用人类所已知的最大数来表述宇宙的尺度,让全人类都来做他的助手,不停地帮他在这个大数后面添“0”,演算的最后结果会是多少呢?结果将是“毫无结果”,人类永远无法算出这道题,因为这道题本身不是数学题。
“其大无外”,“宇宙是无限的”,古今哲学家们不厌其烦地重复着这一答案,认为这才是对宇宙尺度问题的准确表述。其实,哲学家们并不比数学家高明多少,数学家们算不出来的时候,就已经使用了一个哲学符号---------∞,即表示宇宙无穷大。哲学家们讲的“无外”、“无限”本身就意味着:人类的思维已无法思维这道题,或者说它在哲学上无解,故它也不是一道哲学题。
“上帝是至高无上的”,当把上帝同宇宙相比时,谁比谁大呢?如上帝在宇宙之中存在,那么“上帝至高无上”则为谎言。如上帝不在宇宙之中,那么宇宙之内没有上帝存在。无论神学家们如何想像宇宙与上帝,他们永远想像不出宇宙与上帝的确切边界,故“宇宙有多大”这道题在神学上无解,它不是一道神学题。
正因为物理学家、数学家、哲学家、神学家都弄不清宇宙的大小,说明这一问题本身就有问题。《庄子·庚桑楚》中曰:“有实而无乎处者,宇也。有长而无本(开始)剽(末梢)者,宙也。”《淮南子·齐俗》曰:“往古来今谓之宙,四方上下谓之宇。”可见宇宙本身就指的是空间和时间,问宇宙的大小,就同问纯空间的大小、纯时间的长短、纯质量的质量、纯温度的温度一样,这些问句都不完整,缺少主词。
任何空间都是指某物的空间大小,任何时间都是指某物的时间长短,故宇宙是指某物所占据的空间与时间。撇开“某物”这一主词,而去问一种抽象的时空尺度是没有意义的。如同问一个抽象“生物”的身高与年龄一样,无法回答。
其实,人们在讨论“宇宙”问题的时候,往往站在完全不同的角度,物理学家们所说的宇宙完全不同于哲学家们所说的宇宙,哲学家们所说的宇宙又完全不同于神学家们所说的宇宙。这倒不是因为宇宙中的空间、时间有什么不同,而在于人们研究时空的方法与途径完全不同。
宇宙的物理学解显然只能通过观测的途径去获得,而且还要通过观测来验证,任何视觉观测不到的宇宙解均不会被物理学家们所接受。因此,物理学宇宙是已观测到的和可被观测的宇宙,它的解存在于人们视界范围之中,它的尺度等同于人类的视界。
宇宙的哲学解必然以已有的物理学宇宙解为内核,并根据已经观测证实的结论定理去进行归纳、演绎、推理,用思维逻辑去拓展哲学宇宙的时空,直到这种思维走到尽头,到无法继续进行思维的界段为止,这种哲学宇宙的尺度等同于人类的思维宇宙。
宇宙的神学解并不排斥物理学与哲学的宇宙解,但神学家们力图用一种无法被观测与被思维的“神”来解释宇宙,这种“神”的真实性显然依赖于人类的想像能力,故神学宇宙的尺度等同于人类的想像极
参考资料:
本回答被提问者采纳第3个回答 2008-01-01
忘记了是怎么和朋友提起这个问题的了,其实在我小时候也曾经思考过这个问题,当时想到头大最后还是不了了之。想不到事隔N年,当我再次面对这个问题的时候还是有些茫然。任何事物都有开始和结束,那么宇宙从哪里来,要走向哪里。没有宇宙的时候这个世界是什么样子的,宇宙结束(消失?)之后世界又是什么样子的。宇宙是无限大的还是有限大的,任何事物都有个界限,无限大是怎样的一个“大”,有限大的话,那么宇宙的边缘在哪里。
人总是会对不了解的事物产生好奇甚至是恐惧,很多不能理解的事情总是被反复提起,诸如人到底是从哪里来的,物质到底是从哪里来的,这个世界到底是从哪里来的之类。人是由蛋白质组成的,这个是不争的事实。蛋白质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由原子核和电子组成的,原子核是由质子和中子组成的。那么再往下分呢,究竟能分到多少层,究竟会不会有下限。如果说真的有下限,那么组成物质的最基本物质又是什么?那么组成物质的最基本物质的最基本物质又是什么?如果说没有下限,那么无限又是一个什么概念。
物质的构成和宇宙的大小一样,会将任何企图去思考并且找出最终答案的人变得疯狂而百思不得其解。
事实上,人对事物的思考总是无法跳出当时科学的认知以及自我的思维约束,似乎总是被限定在某个魔法阵之中而无法脱离。就像科学家们在寻找地外文明的时候假定某星球上存在生物的条件总是温度是不是适合,是否有水和氧气一样。实际上没有人规定生物一定要满足以上的条件才能生存,或者说,没有人规定生物就一定要是和地球上那些由蛋白质组成的生命一样是血肉之躯,需要氧气和水才能生存。
这就像哥白尼提出日心说之前,所有人都认为“地球是宇宙的中心”这个理论是真理是科学一样,人的认知总是有限的。
好,让我们回到宇宙究竟有多大这个正题上来。
人们在讨论宇宙有多大的时候通常都会情不自禁地把宇宙给想象成一个球体,或者说宇宙就像是个超级气球,人类只不过是生活在这个超级气球里面的昆虫而已。如果宇宙是气球的话,无论这个气球有多大,那总得有个边缘。那么气球的外面又是什么?如果气球外面的外面又是什么?这样无限地深入下去,就又陷入到本文最开始提到的构成物质的最基本元素是什么这样的一个怪圈之中了。
现代科学的解释是宇宙在最初阶段实际上是个“蛋”,一次大爆炸之后才产生了宇宙,宇宙在爆炸中在不断扩张,即使是现在也是在无限地扩张之中,这个扩张不可能停止,所以可以被认为是无限大。
那么无限大是什么概念?假设一个人奔跑的速度超过了宇宙扩张的速度,那么这个人是不是就可以到达宇宙的边缘?这显然和宇宙是无限大的理论产生了冲突。
实际上,任何基于当前人类的认知水平,或者说用基于“物质”的概念来猜测宇宙的大小都是错误的,最终都将陷入前文提到的怪圈中无法自拔。
事实是,几乎所有人都忽略了另外一个概念,那就是时间。
时间是最容易被忽略的。时间虽然最容易被忽略,而它却是实实在在地存在于我们每个人身边的。你说话需要时间,从A点走到B点需要时间,思考需要时间,甚至你有足够的耐力看到本文的这个段落也需要时间。
时间是什么,有人想过吗?
我们无论做任何事情都需要消耗时间,这个是不争的事实。有没有人这样想过,是否时间在流逝,我们才会去做事情,去走路,去思考呢?
如果时间停止了,那么我们也会停止一切的活动。太阳不会落山,苹果不会变坏,人也不会死亡。说到这里,我们是否可以认为,我们的一切一切都是基于时间的呢?如果时间停止,那么一切是什么,是不是一种“无”的状态呢?
如果时间停止,请你不要沾沾自喜,因为对于你个人而言,时间停止,“无”的状态就会降临。你将失去一切的活动和思想及感知,就和死亡一样。
那么,我们是否可以认为,在没有时间的情况下,在“无”的状态中,是否一切都不存在呢?是否宇宙也不存在呢?
时间是不停流逝的,你可能没有办法去体验“无”的状态是怎么样的一种感觉。而实际上,任何人都经历过“无”的状态,那就是你出生之前。
在你出生之前,你没有任何思想,没有任何感觉,什么都没有。你不会欢喜,不会愤怒,也不会去理解和分析我这篇文章到底是不是谬论。
那么,在你出生之前,在对你而言的“无”的状态中,对你来说,是否存在时间流逝呢,宇宙是否存在呢?物质是否存在呢?
希望我上面所说的话能让你理解在没有时间的无状态中,整个世界是什么样子。对,那就是没有宇宙,没有物质,没有空气,没有大海,没有人的状态。
更深入地说,在“时间”诞生前,一切都是“物。”
也许还有人不能理解“无”是什么,那么我在一次请你感觉一下,对你而言,你出生前和死后,那就是“无”。
所谓的宇宙实际上和时间一样,不能用“物质”的理论来理解它。宇宙并不是个像气球一样的物质,而是和时间一样,你没有任何办法去量化它。宇宙随着时间而膨胀,宇宙因为膨胀而产生了时间,宇宙和时间之间就是存在着这样的一种微妙关系。你问宇宙有没有尽头就像在问时间有没有尽头那样可笑。因为时间总是不断地在流逝,而随着时间的流逝,宇宙也在不断变大。
注意,要牢记宇宙并不是像气球那样的实体,而是和时间一样的抽象概念。
时间有尽头吗?时间没有尽头。因此宇宙也没有尽头。
现在回到前面的假设,那个“如果一个人以超过宇宙膨胀的速度奔跑,那么究竟会不会跑到宇宙的边缘呢?”
我们可以说,这个假设本身就是在基于“物质”(气球?)的理论上来进行的,因此没有成立的意义。
因为宇宙并不是一种像气球一样不断被吹大的实体,因此你不能用气球变大的速度来描述宇宙膨胀的速度。宇宙的膨胀是以时间来计算的,而不是每秒膨胀多少米。
一个人,他可以以每秒一亿亿万公里的速度向宇宙的边缘奔跑,的确他跑得很快。但我们不要忘记,就算他跑了一亿亿万公里,但对于他来说,他只是消耗了他生命中的1秒而已。而对于他来说,宇宙也向外膨胀了1秒(再次提醒你注意,这个膨胀不等于气球的膨胀,而是时间的流逝)。而且,宇宙并不是个球,不存在边缘和中心,实际上他无论超那个方向跑都是在向宇宙的边缘跑。但就算他以每秒一亿亿万公里的速度在跑,跑了一辈子,到最后因为衰老而死,他也没有向宇宙的边缘接近一丝一毫。因为一切都是以时间计算的,无论他跑了多少路,对他对宇宙来说,时间只不过是流逝了几十年而已。
所以说,宇宙是没有边缘的。
甚至可以说,我们身处的宇宙,实际上就是时间。无论我们跑得多快,对于时间来说,始终都在原地踏步。你除了一步一步接近死亡之外,永远也无法达到宇宙的边缘,甚至是接近它。
因为你永远也不可能跑到时间的边缘,所以你也永远也无法达到宇宙的边缘。
然而,宇宙又是有边缘的。对于一个人来说,他的死亡就是时间的结束。就算时间仍然在继续,但对于他来说,时间的确是停止了。一个人的死亡意味着时间的结束,他来到了时间的边缘。时间的边缘就是宇宙的边缘。
人只可能和时间的边缘融为一体,和宇宙的边缘融为一体,而永远不可能超过宇宙,去看看宇宙的外面是什么样。因为当你到达宇宙边缘的时候,对你来说,那就是“无”的状态了。
丛某种角度上来讲,人只能通过死亡的方式到达宇宙的边缘,来感受“无”是什么样的一种状态。而他也将永远定格在“无”的状态中无法自拔,因为无就是无,这也就是宇宙边缘的意义。一切归于虚空。
实际上我以上所说的只不过是基于宇宙大爆炸学说的浅显表示,只有脱离了基于物质的假设,不要把宇宙给想象成一个类似气球的东西才能真正地了解到宇宙到底有多大以及宇宙的外边究竟是什么。
人永远都不可能到达宇宙的边缘,因此我们可以认为宇宙是无限大的;而人死亡后,对于他来说,等同于到达了宇宙的边缘,因此我们又认为宇宙是有限大的。
一个人无论跑得多快,对于他来说,时间总是不断前进的。无论他跑了多少里路,消耗的时间总是固定的,因此他始终没有向宇宙的边缘迈进一小步。
希望本文能对所有无法理解宇宙的大小及边缘的朋友们能有一些帮助,但仅仅通过本文的阅读并不能对宇宙的概念有太深入的了解。
通读本文的人也许会发出这样的疑问,根据相对论,如果他跑得快,他的时间恐怕会比那些没有跑动的人过得要慢。虽然他本人永远也无法接近宇宙,永远也无法到达宇宙边缘。那么如果他跑得足够快的话,那么对别人来说,他是否会到达宇宙的边缘呢?
事实上,很多涉及到回到过去和改变未来之类的电影都从不同的角度上来阐述这个问题。当你已经确定了宇宙并不是个“物质”以及宇宙和时间的关系之后,可以看一下我下面的文章,将从量子力学的角度上来说明有关回到过去和改变未来的可行性。
人总是会对不了解的事物产生好奇甚至是恐惧,很多不能理解的事情总是被反复提起,诸如人到底是从哪里来的,物质到底是从哪里来的,这个世界到底是从哪里来的之类。人是由蛋白质组成的,这个是不争的事实。蛋白质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由原子核和电子组成的,原子核是由质子和中子组成的。那么再往下分呢,究竟能分到多少层,究竟会不会有下限。如果说真的有下限,那么组成物质的最基本物质又是什么?那么组成物质的最基本物质的最基本物质又是什么?如果说没有下限,那么无限又是一个什么概念。
物质的构成和宇宙的大小一样,会将任何企图去思考并且找出最终答案的人变得疯狂而百思不得其解。
事实上,人对事物的思考总是无法跳出当时科学的认知以及自我的思维约束,似乎总是被限定在某个魔法阵之中而无法脱离。就像科学家们在寻找地外文明的时候假定某星球上存在生物的条件总是温度是不是适合,是否有水和氧气一样。实际上没有人规定生物一定要满足以上的条件才能生存,或者说,没有人规定生物就一定要是和地球上那些由蛋白质组成的生命一样是血肉之躯,需要氧气和水才能生存。
这就像哥白尼提出日心说之前,所有人都认为“地球是宇宙的中心”这个理论是真理是科学一样,人的认知总是有限的。
好,让我们回到宇宙究竟有多大这个正题上来。
人们在讨论宇宙有多大的时候通常都会情不自禁地把宇宙给想象成一个球体,或者说宇宙就像是个超级气球,人类只不过是生活在这个超级气球里面的昆虫而已。如果宇宙是气球的话,无论这个气球有多大,那总得有个边缘。那么气球的外面又是什么?如果气球外面的外面又是什么?这样无限地深入下去,就又陷入到本文最开始提到的构成物质的最基本元素是什么这样的一个怪圈之中了。
现代科学的解释是宇宙在最初阶段实际上是个“蛋”,一次大爆炸之后才产生了宇宙,宇宙在爆炸中在不断扩张,即使是现在也是在无限地扩张之中,这个扩张不可能停止,所以可以被认为是无限大。
那么无限大是什么概念?假设一个人奔跑的速度超过了宇宙扩张的速度,那么这个人是不是就可以到达宇宙的边缘?这显然和宇宙是无限大的理论产生了冲突。
实际上,任何基于当前人类的认知水平,或者说用基于“物质”的概念来猜测宇宙的大小都是错误的,最终都将陷入前文提到的怪圈中无法自拔。
事实是,几乎所有人都忽略了另外一个概念,那就是时间。
时间是最容易被忽略的。时间虽然最容易被忽略,而它却是实实在在地存在于我们每个人身边的。你说话需要时间,从A点走到B点需要时间,思考需要时间,甚至你有足够的耐力看到本文的这个段落也需要时间。
时间是什么,有人想过吗?
我们无论做任何事情都需要消耗时间,这个是不争的事实。有没有人这样想过,是否时间在流逝,我们才会去做事情,去走路,去思考呢?
如果时间停止了,那么我们也会停止一切的活动。太阳不会落山,苹果不会变坏,人也不会死亡。说到这里,我们是否可以认为,我们的一切一切都是基于时间的呢?如果时间停止,那么一切是什么,是不是一种“无”的状态呢?
如果时间停止,请你不要沾沾自喜,因为对于你个人而言,时间停止,“无”的状态就会降临。你将失去一切的活动和思想及感知,就和死亡一样。
那么,我们是否可以认为,在没有时间的情况下,在“无”的状态中,是否一切都不存在呢?是否宇宙也不存在呢?
时间是不停流逝的,你可能没有办法去体验“无”的状态是怎么样的一种感觉。而实际上,任何人都经历过“无”的状态,那就是你出生之前。
在你出生之前,你没有任何思想,没有任何感觉,什么都没有。你不会欢喜,不会愤怒,也不会去理解和分析我这篇文章到底是不是谬论。
那么,在你出生之前,在对你而言的“无”的状态中,对你来说,是否存在时间流逝呢,宇宙是否存在呢?物质是否存在呢?
希望我上面所说的话能让你理解在没有时间的无状态中,整个世界是什么样子。对,那就是没有宇宙,没有物质,没有空气,没有大海,没有人的状态。
更深入地说,在“时间”诞生前,一切都是“物。”
也许还有人不能理解“无”是什么,那么我在一次请你感觉一下,对你而言,你出生前和死后,那就是“无”。
所谓的宇宙实际上和时间一样,不能用“物质”的理论来理解它。宇宙并不是个像气球一样的物质,而是和时间一样,你没有任何办法去量化它。宇宙随着时间而膨胀,宇宙因为膨胀而产生了时间,宇宙和时间之间就是存在着这样的一种微妙关系。你问宇宙有没有尽头就像在问时间有没有尽头那样可笑。因为时间总是不断地在流逝,而随着时间的流逝,宇宙也在不断变大。
注意,要牢记宇宙并不是像气球那样的实体,而是和时间一样的抽象概念。
时间有尽头吗?时间没有尽头。因此宇宙也没有尽头。
现在回到前面的假设,那个“如果一个人以超过宇宙膨胀的速度奔跑,那么究竟会不会跑到宇宙的边缘呢?”
我们可以说,这个假设本身就是在基于“物质”(气球?)的理论上来进行的,因此没有成立的意义。
因为宇宙并不是一种像气球一样不断被吹大的实体,因此你不能用气球变大的速度来描述宇宙膨胀的速度。宇宙的膨胀是以时间来计算的,而不是每秒膨胀多少米。
一个人,他可以以每秒一亿亿万公里的速度向宇宙的边缘奔跑,的确他跑得很快。但我们不要忘记,就算他跑了一亿亿万公里,但对于他来说,他只是消耗了他生命中的1秒而已。而对于他来说,宇宙也向外膨胀了1秒(再次提醒你注意,这个膨胀不等于气球的膨胀,而是时间的流逝)。而且,宇宙并不是个球,不存在边缘和中心,实际上他无论超那个方向跑都是在向宇宙的边缘跑。但就算他以每秒一亿亿万公里的速度在跑,跑了一辈子,到最后因为衰老而死,他也没有向宇宙的边缘接近一丝一毫。因为一切都是以时间计算的,无论他跑了多少路,对他对宇宙来说,时间只不过是流逝了几十年而已。
所以说,宇宙是没有边缘的。
甚至可以说,我们身处的宇宙,实际上就是时间。无论我们跑得多快,对于时间来说,始终都在原地踏步。你除了一步一步接近死亡之外,永远也无法达到宇宙的边缘,甚至是接近它。
因为你永远也不可能跑到时间的边缘,所以你也永远也无法达到宇宙的边缘。
然而,宇宙又是有边缘的。对于一个人来说,他的死亡就是时间的结束。就算时间仍然在继续,但对于他来说,时间的确是停止了。一个人的死亡意味着时间的结束,他来到了时间的边缘。时间的边缘就是宇宙的边缘。
人只可能和时间的边缘融为一体,和宇宙的边缘融为一体,而永远不可能超过宇宙,去看看宇宙的外面是什么样。因为当你到达宇宙边缘的时候,对你来说,那就是“无”的状态了。
丛某种角度上来讲,人只能通过死亡的方式到达宇宙的边缘,来感受“无”是什么样的一种状态。而他也将永远定格在“无”的状态中无法自拔,因为无就是无,这也就是宇宙边缘的意义。一切归于虚空。
实际上我以上所说的只不过是基于宇宙大爆炸学说的浅显表示,只有脱离了基于物质的假设,不要把宇宙给想象成一个类似气球的东西才能真正地了解到宇宙到底有多大以及宇宙的外边究竟是什么。
人永远都不可能到达宇宙的边缘,因此我们可以认为宇宙是无限大的;而人死亡后,对于他来说,等同于到达了宇宙的边缘,因此我们又认为宇宙是有限大的。
一个人无论跑得多快,对于他来说,时间总是不断前进的。无论他跑了多少里路,消耗的时间总是固定的,因此他始终没有向宇宙的边缘迈进一小步。
希望本文能对所有无法理解宇宙的大小及边缘的朋友们能有一些帮助,但仅仅通过本文的阅读并不能对宇宙的概念有太深入的了解。
通读本文的人也许会发出这样的疑问,根据相对论,如果他跑得快,他的时间恐怕会比那些没有跑动的人过得要慢。虽然他本人永远也无法接近宇宙,永远也无法到达宇宙边缘。那么如果他跑得足够快的话,那么对别人来说,他是否会到达宇宙的边缘呢?
事实上,很多涉及到回到过去和改变未来之类的电影都从不同的角度上来阐述这个问题。当你已经确定了宇宙并不是个“物质”以及宇宙和时间的关系之后,可以看一下我下面的文章,将从量子力学的角度上来说明有关回到过去和改变未来的可行性。
第4个回答 2008-01-01
根据多年的探索,目前人类所能观察到的星河(河外星系)就有10亿个之多。仅仙女座银河就含有2000亿个星球。所以星球之于银河只不过是沧海一粟而已。宇宙中的星球多的就像河滩上的沙粒一样,是无法计数的。所以说宇宙无边无沿一点都不夸张。
关于宇宙尺度之谜,德国哲学家康德提出过著名的“时空悖论”,强调人们关于宇宙有限和无限的理解必然存在矛盾。而爱因斯坦1917年提出了有限宇宙模型,他提出:“应把宇宙看成是一个在空间尺度方面是有限的闭合的连续区”。并从宇宙物质均匀分布的前提下,在数学上建筑了一个“无界而有限”,“有限而闭合”的四维连续体。即宇宙是封闭的“宇宙球”。根据此观点,在宇宙上任意一点上发出的光线,将会沿着时空曲面在100亿年后返回到它的出发点。这样奇妙的学说,至今人们还不能完全理解。时空曲率是正还是负?还是零(爱氏本人趋于同意正曲率存在)?人们还无法确切回答。不过美国一位科学家利用电子计算机处理观察宇宙光时,确实看到了成光圈状的由某星系发出的光线,这无疑是对爱因斯坦“宇宙球 ”理论的支持和验证。最后,关于宇宙尺度等问题,还有待留出时间去探讨。但可以说,对宇宙的认识是无止境的。如果找不到电宇宙的深度和找不到膨胀的极限,那么宇宙尺度问题可能永远是个谜。
近年来,在宇宙观测上有不少新发现。首先,用高性能的太空天文望远镜已能看到170亿光年之外的宇宙世界,发现在银河系之外,有很多河外星系。已被观察到的河外星系已达上万个。在各河外星系之间具有广阔的空间,这就是说这些河处星系并非均匀地分布在宇宙空间。这种宇宙结构有点像肥皂泡一般,在泡的中间是广阔的真空空间,而在泡的的壁上分布着各个星系。另一发现是在宇宙深处存在着“宇宙长城”。这种呈带状的星系如同长城一般,长约5亿光年,宽约2亿光年,厚约0.15亿光年。这是观测6000个星系后得到的结果。它离地球约有2亿至3亿光年之遥的距离。
来自2001年5月份的最新报道说明天文学家通过日本的Sabaru天文望远镜观察太空中的一个区域,观测到了迄今为止穿透最远的星系“边缘”。科学家们认为Subaru几乎看到了宇宙可观察到的部分的边缘,几乎再没有其它的更远光线更弱的星系能够被观测到了。但是,尽管Subaru天文台能够观测到宇宙中几乎所有星系发出的光线,但是从卫星上的测量结果显示,宇宙中分布的背景光线的总量要比Subaru观测到的大三倍。
这说明人类对宇宙的认识仍然处于婴儿阶段,要想破译宇宙的秘密,仍然是“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。
关于宇宙尺度之谜,德国哲学家康德提出过著名的“时空悖论”,强调人们关于宇宙有限和无限的理解必然存在矛盾。而爱因斯坦1917年提出了有限宇宙模型,他提出:“应把宇宙看成是一个在空间尺度方面是有限的闭合的连续区”。并从宇宙物质均匀分布的前提下,在数学上建筑了一个“无界而有限”,“有限而闭合”的四维连续体。即宇宙是封闭的“宇宙球”。根据此观点,在宇宙上任意一点上发出的光线,将会沿着时空曲面在100亿年后返回到它的出发点。这样奇妙的学说,至今人们还不能完全理解。时空曲率是正还是负?还是零(爱氏本人趋于同意正曲率存在)?人们还无法确切回答。不过美国一位科学家利用电子计算机处理观察宇宙光时,确实看到了成光圈状的由某星系发出的光线,这无疑是对爱因斯坦“宇宙球 ”理论的支持和验证。最后,关于宇宙尺度等问题,还有待留出时间去探讨。但可以说,对宇宙的认识是无止境的。如果找不到电宇宙的深度和找不到膨胀的极限,那么宇宙尺度问题可能永远是个谜。
近年来,在宇宙观测上有不少新发现。首先,用高性能的太空天文望远镜已能看到170亿光年之外的宇宙世界,发现在银河系之外,有很多河外星系。已被观察到的河外星系已达上万个。在各河外星系之间具有广阔的空间,这就是说这些河处星系并非均匀地分布在宇宙空间。这种宇宙结构有点像肥皂泡一般,在泡的中间是广阔的真空空间,而在泡的的壁上分布着各个星系。另一发现是在宇宙深处存在着“宇宙长城”。这种呈带状的星系如同长城一般,长约5亿光年,宽约2亿光年,厚约0.15亿光年。这是观测6000个星系后得到的结果。它离地球约有2亿至3亿光年之遥的距离。
来自2001年5月份的最新报道说明天文学家通过日本的Sabaru天文望远镜观察太空中的一个区域,观测到了迄今为止穿透最远的星系“边缘”。科学家们认为Subaru几乎看到了宇宙可观察到的部分的边缘,几乎再没有其它的更远光线更弱的星系能够被观测到了。但是,尽管Subaru天文台能够观测到宇宙中几乎所有星系发出的光线,但是从卫星上的测量结果显示,宇宙中分布的背景光线的总量要比Subaru观测到的大三倍。
这说明人类对宇宙的认识仍然处于婴儿阶段,要想破译宇宙的秘密,仍然是“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。
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