无穷大是一个数学概念,指的是一个量级内无限的数量。 从我们人类的角度来看,怀孕是不可能的。 总有人在谈论 无限宇宙 但这是一件很难理解的事情。 每当我们回答一个关于宇宙的问题时,就会出现数百个新问题。 宇宙是无限的还是有尽头? 这个混合了天文学和哲学的问题无疑是科学的关键问题。 这个问题的答案一旦找到,将会改变一切。 它是无限的,其影响既令人惊奇又令人恐惧。
在这篇文章中,我们将向您介绍无限的宇宙、存在的理论等等。
宇宙是无限的吗?
目前所有的证据都表明宇宙没有边界。 换句话说,原则上,宇宙是无限的。 我们知道很多关于宇宙的事情。 未来我们会了解更多。 但我们过去、现在和将来都会受到一个方面的限制:光速。 正如爱因斯坦在他的广义相对论中所说, 宇宙中唯一不变的就是光速,即每秒300.000万公里。
我们还知道,宇宙诞生于13.800亿年前的大爆炸,这是宇宙从时空奇点开始膨胀的开始。 从那时起,我们知道它正在扩张,而且正在加速扩张。 实际上, 每增加 70 万光年的距离,它就会以每秒 3,26 公里的速度膨胀。
但是,当我们试图确定宇宙是否有极限时,我们遇到的问题是什么? 也就是说,当我们尝试确定它是否是无限时。 好吧,我们受到自宇宙诞生以来光传播时间的限制。
我们在太空中能看到的最远距离是13.800亿光年。 出色地, 从技术上讲,13.799.620.000 百万光年,因为在宇宙生命的前 380.000 年,能量如此之高以至于原子无法形成,因此亚原子粒子是自由的,它们的形成是为了阻挡光子。 事实是,光直到大爆炸后 380.000 万年才真正出现。
这就是我们的极限。 我们看不到更远的地方。 由于我们看不到更远的地方,我们无法知道宇宙是否真的有边缘,或者相反,它是否是无限的。 因此,确定宇宙是永恒还是有限的唯一方法是依靠数学计算和天文预测。
宇宙的几何形状及其永恒性
了解宇宙是否无限的主要方法之一是确定其形状。 这是一项极其复杂的任务,但数学测量和预测确定宇宙只能有四种可能的几何形状: 欧几里得(平坦)、球形、双曲线(平坦但弯曲)或环形(如甜甜圈)。
我们最终放弃了开放式环形,因为两种不同曲率(纵向和横向)的存在会导致光在空间中以不同的方式传播。 这违反了宇宙学原理,该原理告诉我们宇宙是各向同性的,也就是说,物理性质不依赖于它们被检查的方向。
所以我们剩下三种可能的形状:平面、球形或双曲线。 球形假说意味着宇宙是封闭的。 也就是说,它是有限的。 如果宇宙是一个球体,那么它不可能是无限的。 由于平面形状和双曲形状都假设开放宇宙,因此平面形状和双曲线形状的假设意味着宇宙是无限的。
从这个意义上说,确定宇宙的形状可以告诉我们它是否是无限的。 我们能知道它的几何形状吗? 是的,至少大约如此。 分析宇宙微波背景。 这是大爆炸留下的辐射。 这是他出生 380.000 万年后宇宙中出现的第一批光回声。 它是辐射,经过很长的距离到达我们这里。
因此,正是这种宇宙背景辐射受宇宙曲率(或非曲率)的影响最大。 如果宇宙是平坦的,那么它的曲率就是0。 如果宇宙是球形的,那么它的曲率就是正值(大于0);如果宇宙是双曲线的,那么它的曲率就是负值(小于0)。
在这种情况下,我们要做的是计算宇宙背景辐射自宇宙起源以来在其整个旅程中所遭受的畸变。 我们将宇宙微波背景斑点大小的估计值与我们实际看到的质量大小进行比较。 如果曲率是正值(球面几何),我们会看到比数学模型估计更大的斑点。
如果曲率是负值(双曲几何),我们会看到斑点小于数学模型的估计值。 如果没有曲率(平面几何),我们会看到与数学模型估计的大小相同的斑点。
我们看到什么? 无失真。 或者至少我们的曲率非常接近 0。宇宙的几何形状看起来是平坦的。 如果宇宙是平坦的,就意味着它是开放的。 如果它是开放的,那么它就是无限的。
它看似平坦的几何形状,再加上无论宇宙膨胀多少,暗能量都不会在空间中稀释的事实,似乎表明宇宙确实是无限的。 它没有限制。 每次穿越它时,你都会发现新的星系和新的恒星。 你永远不会找到极限或回到同一个地方。 宇宙是永恒的。
那么宇宙真的是无限的吗?
尽管宇宙几何和暗能量的研究似乎表明宇宙确实是无限的,但我们永远无法确定。 这基本上是因为 我们不能 100% 确定宇宙是平坦的。
我们知道它的曲率约为 0,但我们并不完全确定。 计算不可能完全精确,因此可能存在我们无法测量的轻微正曲率(如果是负曲率也没有多大关系,因为它将是双曲且仍然是无限的)。
宇宙是平坦的或略呈球形的。 但如果它是稍微球形的,那就已经意味着宇宙将是一个封闭的球体,因此这将使宇宙成为一个有限的地方。 我们可能永远无法准确测量它的曲率。 如果我们不知道它是否真的从头开始,我们就完全盲目了。 这个微小的数字差异将使我们从无限宇宙的概念转向有限宇宙的概念。 更不用说我们仍然不知道宇宙的真实大小。 我们受到光允许我们看到的宇宙部分的限制。
我希望通过这些信息,您可以更多地了解无限宇宙以及它是否真的存在。