宇宙的边缘是什么物质?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/28 13:45:24
宇宙的边缘是什么物质?
宇宙的边缘是什么物质?
宇宙的边缘是什么物质?
这牵扯到宇宙是有限的还是无限的问题,无限的肯定是没有边缘的,更谈不上是什么物质了.但是有限的宇宙也是没有边缘的,这就有点匪夷所思了,不过你看完霍金的时间简史你就知道为什么了,他提出了有名的无边界条件,有限但是没有边,宇宙就是一个膨胀的四维球的面（即三维超球面）.
摘自《时间简史》
弗利德曼只找到一个模型,其实满足他的两个基本假设的共有三种模型.在第一种模型（即弗利德曼找到的）中,宇宙膨胀得足够慢,以至于在不同星系之间的引力使膨胀变慢下来,并最终使之停止.然后星系开始相互靠近,宇宙开始收缩.图3.2表示随时间增加两个邻近的星系的距离的变化.刚开始时距离为零,接着它增长到最大值,然后又减小到零；在第二类解中,宇宙膨胀得如此之快,以至于引力虽然能使之缓慢一些,却永远不能使之停止.图3.3表示此模型中的邻近星系的距离随时间的变化.刚开始时距离为零,最后星系以稳恒的速度相互离开；最后,还有第三类解,宇宙的膨胀快到足以刚好避免坍缩.正如图3.4所示,星系的距离从零开始,然后永远增大.然而,虽然星系分开的速度永远不会变为零,这速度却越变越小.
第一类弗利德曼模型的奇异特点是,宇宙在空间上不是无限的,并且是没有边界的.引力是如此之强,以至于空间被折弯而又绕回到自身,使之相当像地球的表面.如果一个人在地球的表面上沿着一定的方向不停地旅行,他将永远不会遇到一个不可超越的障碍或从边缘掉下去,而是最终走到他出发的那一点.第一类弗利德曼模型中的空间正与此非常相像,只不过地球表面是二维的,而它是三维的罢了.第四维时间的范围也是有限的,然而它像一根有两个端点或边界即开端和终端的线.以后我们会看到,当人们将广义相对论和量子力学的测不准原理结合在一起时,就可能使空间和时间都成为有限的、但却没有任何边缘或边界.
一个人绕宇宙一周最终可回到出发点的思想是科学幻想的好题材,但实际上它并没有多大意义.因为可以指出,一个人还没来得及绕回一圈,宇宙已经坍缩到了零尺度.你必须旅行得比光波还快,才能在宇宙终结之前绕回到你的出发点——而这是不允许的!
在第一类弗利德曼模型中,宇宙膨胀后又坍缩,空间如同地球表面那样,弯曲后又折回到自己.在第二类永远膨胀的模型中,空间以另外的方式弯曲,如同一个马鞍面.所以,在这种情形下空间是无限的.最后,在第三类刚好以临界速率膨胀的弗利德曼模型中,空间是平坦的（所以也是无限的）.
宇宙没有边际，更没有物质，是无限大的漆黑空间
都是真空！