宇宙是无边无际的吗?我从物理书上看到了这样的描述:从空间尺度上来讲,宇宙是个闭合的三维空间.那么如何理解这个问题呢?

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/24 11:12:47
宇宙是无边无际的吗?我从物理书上看到了这样的描述:从空间尺度上来讲,宇宙是个闭合的三维空间.那么如何理解这个问题呢?宇宙是无边无际的吗?我从物理书上看到了这样的描述:从空间尺度上来讲,宇宙是个闭合的三

宇宙是无边无际的吗?我从物理书上看到了这样的描述:从空间尺度上来讲,宇宙是个闭合的三维空间.那么如何理解这个问题呢?
宇宙是无边无际的吗?
我从物理书上看到了这样的描述:从空间尺度上来讲,宇宙是个闭合的三维空间.那么如何理解这个问题呢?

宇宙是无边无际的吗?我从物理书上看到了这样的描述:从空间尺度上来讲,宇宙是个闭合的三维空间.那么如何理解这个问题呢?
先回答“如何理解闭合的三维空间”.闭合的三维空间也就是这样一个空间:其中的任何物体都无法以三维运动的方式离开这一空间,如果沿某一方向径直前进,则最终回到出发点.
首先,请考虑如下情况:在空间之中有一张平面.毫无疑问这个平面就是个二维空间.然后考虑将这个平面卷曲成为一个足够大的球面.假设在这个球面上的A点有一个观察者,在这种情况下,对于球面上的观测者而言,他所处的依然是一个平面,但是他朝任意方向移动相当于球面周长的距离之后最终都会回到A点.此时,对于观察者而言,他所处的就是一个“闭合的二维空间”.
然后对以上情况进行推广.为什么闭合的三维空间不好理解呢?因为从上面的例子可以看出来,二维空间闭合之后形成的球面已经不是二维图形了,只能在三维(或者更高维)的空间中才能精确的描述他;类似的我们可以知道,三维空间的闭合也不能在三维空间中精确表达,智能通过某种方式进行描述.回到二维的情况,既然观察者从A点出发最终又能回到A点,那么他的轨迹是怎么样的呢?是个圆,这也刚好是人们在二维空间中表达球面的方式(比如在几何学之中,用圆来表示球).类似的,闭合的三维空间之中,我们可以推导:一个闭合的管子,就可以让其中沿径向运动的物体最终回到出发点.进行推广,就可以知道:闭合的三维空间,可以被理解为“沿任意方向前进,都等于是走进了一个相应的管道之中,最终可以回到起点”.
再回答宇宙无边无际的问题.引用《环球科学》上的一句话:“根据主流的宇宙学理论,我们这个宇宙是原初真空中的一个微观区域经过一个被称为‘暴涨’的指数式膨胀过程而产生的.许多其他的宇宙也已经从同一片原初真空中诞生,并各自拥有一套不同的物理学定律.”从这一意义上来说,人们通常所说的“宇宙”(指的是我们所认知的一切物体与时空的总和),也就是无数平行宇宙的总和.他可以被看做是“无边无际”的.但是就某一个宇宙而言(至少对于我们所处的这个宇宙来说),他在空间上是一个三维空间的闭合.

如果闭合,外边是什么?我认为还是宇宙!所以宇宙是无边无际的。

我认为是无边无际的。可无法证实。

我是一高中生,我感觉宇宙是平行的,空间里存在每个时间的宇宙,直到毁灭。宇宙之外应该是一片混沌的物质, 你想,宇宙没有时这个空间是什么,又是什么创造了没有宇宙时的那个空间??以此类推,这就好像祖父悖论,无法有结论。也有可能宇宙只是某个生物的玩具,宠物,或许在摸个时代就有这么先...

全部展开

我是一高中生,我感觉宇宙是平行的,空间里存在每个时间的宇宙,直到毁灭。宇宙之外应该是一片混沌的物质, 你想,宇宙没有时这个空间是什么,又是什么创造了没有宇宙时的那个空间??以此类推,这就好像祖父悖论,无法有结论。也有可能宇宙只是某个生物的玩具,宠物,或许在摸个时代就有这么先进,我们只是玩具,一切未知。周围一切的一切究竟怎么来的?这是科学家还无法解释的。

收起

宇宙是个闭合的三维空间

沙盒

根据大爆炸理论,宇宙是有边无际的,说得通俗点就是所有星体都是很久远时那次大爆炸的残骸,冷却凝结形成。
这个可以理解成时空,因为按照字面意思,宇:上下四方曰宇;宙:古往今来称宙。宇是指空间,宙是指时间。
空间三维,时间一维,合起来我们一般说成是四维空间(其实这个空间就包含了时间。)
关于这点,你可以看《时间简史》、《霍金的宇宙》。...

全部展开

根据大爆炸理论,宇宙是有边无际的,说得通俗点就是所有星体都是很久远时那次大爆炸的残骸,冷却凝结形成。
这个可以理解成时空,因为按照字面意思,宇:上下四方曰宇;宙:古往今来称宙。宇是指空间,宙是指时间。
空间三维,时间一维,合起来我们一般说成是四维空间(其实这个空间就包含了时间。)
关于这点,你可以看《时间简史》、《霍金的宇宙》。

收起

简单点可以这么理解,比如我们生活的地球,其表面就是一个闭合的二维空间,有限但没有边际;宇宙也是如此,只是提升到了三维。

宇宙已经诞生了,假设诞生前它没有空间。(它是存在于两平行宇宙厚膜的表面)经过大爆炸现在它已拥有自己的空间。然而时间还没有到达未来点。所以一定是闭合的。

不是,由于宇宙的体积正在无限扩大中,所以宇宙几乎没有边界。

宇宙是一个有限的空间,但是它在快速的膨胀,也许以后它就成了一个无限的空间了.

至于宇宙是什么结构的,目前的科学界几乎没有任何确切的观点。
根据爱因斯坦的理论,他认为宇宙是一个封闭的圆球体。
宇宙很可能是有限无边的。
‘边缘’很可能是一个有着很大的力,足以使任何的物质在靠近它时,都会受到一个斥力,从而使该物体发声‘绝对’运动方向发生改变,但是其实它的相对运动方向并没有改变,因为这个斥力影响着整个宇宙。我们可以理解成,有一个人在地球上有一个很大功率...

全部展开

至于宇宙是什么结构的,目前的科学界几乎没有任何确切的观点。
根据爱因斯坦的理论,他认为宇宙是一个封闭的圆球体。
宇宙很可能是有限无边的。
‘边缘’很可能是一个有着很大的力,足以使任何的物质在靠近它时,都会受到一个斥力,从而使该物体发声‘绝对’运动方向发生改变,但是其实它的相对运动方向并没有改变,因为这个斥力影响着整个宇宙。我们可以理解成,有一个人在地球上有一个很大功率的望远镜朝某一方向望去,很可能在某年后会在该镜里看到地球甚至自己,其原因就是当光以径直的方向向前运行时(不考虑其他力),在不断靠近这堵‘墙’时会不断的受到一个斥力,渐渐的的,这个斥力越来越大,使得光以一定的曲率弯曲而继续运行。最终,回到原点。(至于是不是球形的就不知道了,圆球体既然那是一种完美的形状或状态的话,我想宇宙有是会去‘考虑’的)
简单的讲,如果在二维的基础上,人的速度只要不超过每秒7.9km时我们始终不会走出地球外。这时,在某种角度上来讲我们会认为这地球是无限大的。
而实际上,这个边缘并不存在,简单的想像一下一个无限大的立体平面促接成了一个类似圆球体。
或者在想像一下,我们在地球上行走,只要不飞离地球,我们就会认为地球是无限大的。
再有,对于在地球行走的我们其实并不能察觉到地球是圆的,由由于重力的原因,我们似乎察觉到的行走感觉是平面,同样的道理,宇宙的空间其实是一个圆的或者说以一定曲率弯曲的空间,只不过,宇宙里面的所有物体都遵循这种曲率运行,而由于参照物的原因,致使我们不能察觉到。
而这个扭曲的空间其实是互相承接的,是一个封闭的空间,就像上面说的那样,由于受到扭曲曲率的影响,当我们以一定速度超前运动,不考虑其他因素,我们将回在未来的某年内回到原点。
我们不能以我们的感觉去度量、察看宇宙的形态。我们所有的感觉但是局限性的。就像我们不感知异常小的物质(原子等)或者异常大的物质(宇宙或者地球)一样。目前,我们所拥有的感知器官,可能只适应局限性的感觉。而不能去察觉之外的事物。也许,我们适应了运动在我们眼见到的平直的‘空间’上,就会认为空间也是平直,也许并不是呢。
最后,也是最重要的一点。
在无限大的平面内行动,是逃脱不出去的。而类比一下成封闭体的空间内,依然是无限大的,只是,由于空间内封闭了,而且是以一定的曲率。而这个曲率被作用于封闭体,是把一个无限大的平面体弯曲后的封闭体。
在无限大的平面内,不存在什么边界,那么同样的道理,由于空间上的扭曲,致使扭曲的空间也是没有边界的,
想像一下,把无限的平面升华为圆球体。不是去想像什么形状,而是去想像其中的道理。

收起