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我想不通一件事,就是为何会存在这样一个空间?假如宇宙是有边的,那它外面还有一个空间,那外面有边的话,还会有外面的空间,然后还会有外面的空间,照此下去,总该有个头吧?那到头的话,就还会有另外一空间.假如宇宙没边的话,为什么会没边呢?既然是一个空间,不管它怎么大,总有一个边吧?希智者解答

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  • 2019-02-12 15:23:19
      宇宙是无边有限的。
    补充:有限无边的宇宙模型是爱因斯坦在广义相对论基础上提出的假说,其目的是为解决“宇宙有限与无限”的矛盾寻找一条新的通道,他受黎曼几何的启发,设想宇宙中的人,如同一种在球面运动的平面生物,只能认识两维世界,而看不到球内和球外的事物。
      当把时间加进空间的三维宇宙之后,实践的宇宙可能是四维的,而三维空间中的人便无法认识这个“四维宇宙”,这个“四维宇宙”有可能像球面一样,是有限无边的。 爱因斯坦提出有限无边宇宙的整个过程都是一种比喻、假定、设想。他在《相对论》第三篇论述这一问题时所加的小标题是:“一个‘有限’而又‘无边’的宇宙的可能性”。
      注意,他没有用“必然性”。可见爱因斯坦本人并未把这种宇宙模型强加给后人,而只是作为一种假说,一条思路来启发后来者继续研究。可是,在今天的教坛上,有限无边的宇宙模型俨然成了“真实的宇宙”,成了爱因斯坦的一大发现。 今天的广义相对论者声称欧几里德几何学已不适用于可观测的整个物理宇宙,他们常用球体外表面或内表面三角形的三内角和大于或小于180°的原理来限定欧氏平面几何的适用范围,其理论是不实而且牵强的。
      因为黎曼的曲面几何并不排斥或否定欧氏平面几何、球面上的三角形是由三条弧连成的,弧下的短程线是弦,由弦构成的三角形当然不同于由弧构成的三角形,它们的内角和当然不相等,这是一道简单明了的几何题,有什么必要摆弄玄虚,把它说成是“非欧几何”!并把它作为“空间弯曲”的证明呢?一个平面生物从地球的南极爬到北极,走的本来就是一条曲线,它是地球直径上的弧,为什么要把它说成是直线呢?难道欧氏几何没把弧与弦的概念交代清楚吗? 有一些数学家们在爱因斯坦的比喻基础上,经过数学演算,得出时间是另一维空间的结论,即真实的宇宙空间是“四维”的,即上下、左右、前后、过去与未来,宇宙中不再有“时间”这个单独的物理量,时间已溶入三维空间之中。
      这样的“四维宇宙”已经不再是物理学宇宙,因为作为三维物体的人已经无法观测这种四维的宇宙空间,不可被观测的宇宙无法用物理的方法去认识和说明。它也不是哲学宇宙,当把空间和时间两个概念混为一体时,再伟大的哲学家也无法对这种混合的概念进行思维,无法被思维的宇宙已经不是哲学宇宙。
      现有的神学宇宙中也不曾有这个“四维空间”,但它毕竟是人的心灵所构想与创造的空间,故它属于一种玄学或新神学。既然这种“四维宇宙”属于玄学或神学,“有限无边”的宇宙模型便不具有物理学意义,物理学不能走想象的捷径,还须从观测出发,来认识和探究宇宙。
       宇宙真大,它包容万物,无穷无尽,而现代宇宙学理论却指出宇宙有限而无边,这是怎么回事呢? 以我们日常生活的尺度来看,地球已是庞然大物,它的平均半径约6371千米,乘飞机绕地球一圈也得几十个小时。太阳的个头更是大得惊人,它的肚里可以容纳130万个地球。
      然而,太阳却只是银河系大家庭中的普通一员,银河系里有着千亿颗像太阳这样的恒星,要让跑得最快的“光”横穿银河系,至少也得花上10万年!天外有天,银河系之外海鸥数不清的像银河系一样庞大的天体大家庭——星系。借助于越来越大的天文望远镜,我们可以看到越来越多、越来越远的天体,目前至少已可看到100亿光年之外的天体,也就是说,我们目前所能观测到的宇宙大小至少超过100亿光年!然而,我们观测到的宇宙还知识真正宇宙的一部分,受到望远镜能力的限制,我们还看不到宇宙的全貌,还很难确定宇宙究竟有多大。
       由此看来,我们的宇宙实在已经够大,远远超出我们的想象。但如果我们把宇宙定义成物理上可以理解的时间和空间的总和,它却并非无限大。天文观测表明,星系和星系之间都在彼此远离,而且距离越远,分离速度越快。这一现象,很像我们用力吹一个表面带花点的气球,气球越吹越大时,上面的花点也彼此越离越开。
      现代天文学研究揭示出,我们的宇宙就很像这样一个正在膨胀之中的气球。既然在膨胀,反推过去就应该在遥远的过去(至少100亿年以上)缩成一点。所以,宇宙很可能诞生于依次超级规模的“大爆炸”,而从一个“点”中产生。虽然我们还不能确知宇宙究竟包含多少物质,但它无论在时间还是在空间上都肯定不是无限的。
       但是这样一个有限的宇宙,我们却永远找不到它的尽头在哪里,宇宙没有边缘!怎么理解这种奇怪的现象呢?还是借助那个膨胀的气球吧,假如我们变成一种没有厚度的二维扁虫,注意:在二维扁虫的眼中只有前后左右,而没有上下。那么我们在球面上无论怎么爬,都找不到哪儿是尽头,对于这样一个扁虫来说,气球面就是有限而无边的东西。
      现在回到立体世界来,由于宇宙物质的引力作用,爱因斯坦的广义相对论已经证明,我们的三维立体世界在宇宙尺度上也是和气球面一样是弯曲的(很难想象是吗,可事实如此),正因为时空的弯曲,如果我们有机会在宇宙中航行,也一样会遇到永远走不到尽头的现象,这就是“宇宙无边”最基本的涵义。
       参考资料 《十万个为什么》第8册:宇宙科学分册 。

    快***

    2019-02-12 15:23:19

其他答案

    2019-02-12 15:20:25
  • 现在有好多问题我们还无法想像,我们人类的思维也无法想像,所以这个问题只能留待将来 了.

    浪***

    2019-02-12 15:20:25

  • 2019-02-12 14:52:06
  • 应该是这样理解的,可能宇宙真的是某位科学家所说的是11维的,我们只能感觉到4维,所以会感觉到宇宙的无限。。简单举个例子,我们的地球,表面积是有限的,但是你在上面无论怎么走都走不到尽头,一个典型的有限包含无限的现象。。大概我们的宇宙也是这样,还有一点,很有可能高维数是由低维数扭曲生成的,你看,我们把一张纸弯曲起来做成一个球面就把2维变成3维了,但你的活动范围如果只能是在纸上面的话,那么你无论怎么走,都会在纸上,你就觉得好像是无限了,但如果你可以离开纸,那么在3 维中这张纸又是有限的。。问题的关键是我们无法感受这种弯曲,大概是这个意思。。

    P***

    2019-02-12 14:52:06

  • 2019-02-12 14:50:33
  • 上面的很多高人说了很多我看不懂、并且估计他们自己也不懂的话。
    楼主的问题,我也曾想过。
    确切说,同你一样,疑惑,而且得不到答案。
    2000多年前,释迦牟尼有过这么一个说法:
    一千个现在的、我们已知的世界累积起来,称为一个小千世界;
    一千个小千世界,称为一个中千世界;
    一千个中千世界,称为一个大千世界。
    佛经中比喻很大的环境时,更会有一个概念:三千大千世界。
    可能是:已知世界X1000X1000X1000X3000
    呵呵,真不晓得究竟会是多大啊!
    王小波在他的小说中说,地球可能是一个瓶子,我们都生活在这个“瓶子”里,在“瓶子”之外,有一双眼(上帝?外星人?),在时刻观察着我们。
    一切,都不得而知。
    真正的答案,也许需要等到共产主义实现了一万年以后吧,那时我们的后代自然会知道。所以,咱们咽气前,记得叮嘱后辈们一声:关于宇宙的事儿,家祭无忘告乃翁哟!!!

    只***

    2019-02-12 14:50:33

  • 2019-02-12 14:45:11
  •   一除以三等于三分之一,一是起点,三分之一是终点,0.333....是过程,这个过程的尽头是终站点。同样的道理,宇宙大爆炸是起点,宇宙的边际是终点,天体的运行则是过程,不幸的是我们就处在这个过程之中,所以我们无法回到起点,也永远到达不了终点,虽然我们知道起点在哪儿,终点在哪儿。
        所以现在我们没有必要去讨论宇宙的边际问题了,我们应该去研究一下一除以三这道数学题。在这道数学题中有三个因素,一和三是被动因素,另外一个因素是人安排的让一去除以三这个主观因素。
    

    M***

    2019-02-12 14:45:11

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