幼儿50个简单的科学小问题(幼儿园50个科学小实验)


问题

What is the shape of the universe?

宇宙的形状是怎样的?

天文学家的形状-此形状非彼形状

很有意思,我看很多文章把“果壳中的宇宙”,空间的曲率,加速膨胀说的很详尽,但什么是“宇宙的形状”却很少提。我这里较真一次。

一般的形状:是指一个物体的空间几何状态,如形状或圆或方,而且讨论形状的时候一般隐含了一个前提“事物是有限的”。

天文学家所说“宇宙的形状”:完全不理会这个有限前提(如果有无限的宇宙,谁又能去“外部”看到他的形状呢),我这里重新阐述一下我认为的定义:

宇宙的形状:是指按照广义相对论求解下宇宙的空间几何特性。

之所以还用“形状”一词,是因为有限宇宙的解是有似球的样子,还有一点是借助光线总是沿最短距离传播这一点来实现可视化解释。

从而并衍生出一个更通俗的推论。

宇宙的形状:实际是指引力的分布特性。

广义相对论(哪怕有暗能量的修正)已经成为真理,这里的探讨都是围绕他展开。

广义相对论下的形状探讨

以下以“宇宙的形状实际是指引力的分布”来表述。

平直无限宇宙:重力的不随空间变化。这个也是爱因斯坦的最初理想,加入那个他后来认为的宇宙常数,就是为了得到这个宇宙。这样简单想一下也能理解:只有这样的宇宙才能得到这个解。

有限宇宙:随着空间延伸重力越来越大。很明显,以地球为例,地心重力为零,地表重力最大。这样的宇宙是个球或者近似球。

膨胀宇宙:随着空间延伸重力越来越小。非常恐怖,远处重力小的原因只能是更远处的物质抵消了近处的重力,但更远处又又更更远处、更更更远处。

三种重力分布情况都存在一个通病:无限悖论,即我们观测的可能不是宇宙的全部。

比如我们观测到的部分是平直或弯曲的,但可能是一个更大的奇怪的宇宙的一部分。

我的“普通”宇宙观

宇宙的大爆炸理论,宇宙是由服从物理学规律的并不奇怪的普通元素和基本粒子组成,无一不预示着宇宙的“普通”之处。

因此宇宙与任何事物一样,不存在永恒和无限。

所以,平直无限宇宙或其他无限宇宙理论都是假说,甚至假象。

宇宙的形状是普通的有限的近球形,是我的宇宙观。

上帝:人生观,世界观,带“观”的似乎都很主观。

云智熵:“主观”只因为还没掌握真理


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