宇宙类似一个莫比乌丝带(被扭曲的二位空间)或克莱因瓶(将两条莫比乌丝带沿着他们唯一的一边粘合起来), 只不过宇宙是一个被扭曲的三维空间,也就是无门永远走不出,但也找不到尽头,或是说,当我们一直向前走后会发现自己回到了出发点!
2000年前,罗马哲学家卢克莱修曾经说,这一问题存在自相矛盾之处.如果宇宙真的有边缘,那么一定有什么东西在它之外,能告诉我们已经到达了宇宙的边缘.但这又是不可能的,因为宇宙应包容万物.然而宇宙确实存在边缘.由于宇宙在不断膨胀,在某些地方天体以光的速度远离我们,并且在我们的视野里消失.这一分界线便是可见宇宙的边缘.
爱因斯坦的相对论就说过:宇宙是有限而无边的!(相对论就是一个比较哲学的理论,你多看看可能就可以找到你想要的答案)
还有一个这个世界(宏观的)的一切都包含在宇宙之内超出宇宙外就没有任何东西再那里没有时间只有一个三维的空间 所以不可以称之为宇宙!宇宙包含三要素:时间 空间 物质 少一不可!
以前我国古代的哲学家就说过上下前后为宇,古往今来为宙,
上下前后的三维空间为宇,古往今来的时间为宙,一个有三维空间再加上时间的四维空间才称之为宇宙,可想而之在宇宙外没有物质(因为有物质的地方就是宇宙的一部分)没有物质的地方也就没有时间(时间是物质发生变化而存在的,哲学上就是这么解释的)所以说宇宙是有尽头的!
既然第一个问题解决了第二个问题就好办了,一个物质从理论上来讲是可以无限大的就像一个数字可以无限大一样,但是有没有无限个原子来组合一个无限大的物质呢?很明显原子不像数学一样是理论的东西可以无限大,原子是物质从宇宙产生之初到现在虽然原子的数量在不断的增加但是它不管怎么增加都是有数的就算到未来的N亿年之后宇宙中的原子的数量也是有限的有限的原子无法组合成无限大的物质了!
物质的组合是靠物质之间相互的引力只要物质之间的引力足够大就可以组合成无限大的物质,但是里面还有一个分子之间空隙的问题,如果分子引力够大物质就可以压缩成一个点,反过来说物质间空隙如果很大(一定程度内,超出了一定程度的话分子间的引力将不会相互吸引造成物质分离)就可一非常大但绝对不可能是无限大!
宇宙的”尽头”在哪里,从古至今,人们不停地在探索,而人们所知的是宇宙由各种天体所组成,那么怎样测量天体间的距离就自然成了寻找”尽头”的手段。
先看一看,天体间的距离是怎样测量的?
当观测天体的时候,人们发现,它的谱线不是在标准波长的位置上。所有谱线的波长都加长 了,这表明谱线向红端移动,这种现象叫做谱线红移,它是由多普勒效应引起的。当天体或观测者运动时,天体发出的光和电波的波长就会发生变化。天体向着观测者运动,距离不断缩短,波长就会变短;天体背离观测者运动,距离不断加长,就会观测到波长加长的现象。 天体谱线红移表明天体背离我们向远方运动。
如果我们用“Z”表示红移的程度,那么红移为“Z”的天体发出的光和电波在地球上观测时 ,波长就变成原波长的1+Z倍。例如在红移为4的天体中,氢原子发出的波长为1216埃的紫外线,而在地球上观测到的波长却是6080埃的红光,变成了眼睛可以观察到的可见光了。按照多普勒效应,背离速度越大,红移也就越大。于是就可以根据红移求出天体离开我们的速度。
如果用光谱分析法分析来自天体的光,就能够检出氢、氧、碳等原子发出的、特定的、经过红移之后的波长。由此可以计算出这些特定波长发生的红移程度。 按照多普勒效应,天体红移意味着宇宙在膨胀,广义相对论的引力场方程也有“膨胀的宇宙学”的解。于是形成了“宇宙膨胀论”。还有一些人提出了其他形式的宇宙论,如“稳恒态 宇宙论”等。这些宇宙论也都主张宇宙膨胀。采用把红移换算成距离的方法,求得天体到地 球的距离,随着所采用的宇宙模型不同而各不相同。
决定了宇宙模型,还应当从观测求出用哈勃常数表示的现在宇宙膨胀速度和用“减速参量” 表示的宇宙膨胀减速率。
按照宇宙诞生之后就急速膨胀的宇宙模型,假定哈勃常数为50公里/秒/100万秒差距(1秒差 距约为3.26光年),“减速参量”为0.5。可以计算出宇宙的年龄为130亿年,地球到宇宙的 “尽头”的距离,从理论上来说应是130亿光年。
专家们认为,目前人们所知的宇宙的“ 尽头”是距地球117亿光年的天体-- 〔4G41.17〕那是在1988年8月,美国约翰斯·霍普金斯大学的钱伯斯和宇宙望远镜科学研究所的乔治·麦里发现了编号为〔4G41.17〕的天体。随后美国基特山顶的国立天文台对它进行了摄影和光谱观测。
对氢原子和碳原子发射光谱测定的结果表明〔4G41.17〕就是红移为3.8的天体,根据前面的模型,这个天体离地球是117亿光年。以前确认编号为〔0902+34〕的天体离地球最近,它与地球的距离是115亿光年。
光和电波以每秒约30万公里的速度传播。离地球117亿光年的〔4G41.17〕发出的光和电波经过了117亿年才达到地球。因此我们看到的是117亿年前的〔4G41.17〕的雄姿,这样我们不仅观测到了
宇宙诞生之前,没有时间,没有空间,也没有物质和能量。大约150亿年前,在这片四大皆空的“无”中,一个体积无限小的点爆炸了。时空从这一刻开始,物质和能量也由此产生,这就是宇宙创生的大爆炸。
刚刚诞生的宇宙是炽热、致密的,随着宇宙的迅速膨胀,其温度迅速下降。最初的1秒钟之后,宇宙的温度降到约100亿度,这时的宇宙是由质子、中子和电子形成的一锅基本粒子汤。随着这锅汤继续变冷,核反应开始发生,生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合,形成越来越大的团块,并逐渐演化成星系、恒星和行星,在个别天体上还出现了生命现象。然后,能够认识宇宙的人类终于诞生了。
这幅大爆炸图景,是目前关于宇宙起源最可能的一种解释,被称为“大爆炸模型”。大爆炸理论诞生于20世纪20年代,在40年代得到补充和发展,但一直寂寂无闻。直到50年代,人们才开始广泛注意这个理论,不过也只是觉得它很好玩,并不信服。人们更愿意认为,宇宙是稳定的、永恒的。
但是,越来越多的证据表明,大爆炸模型在科学上有强大的说服力,至少现在没有比它更好的理论。我们不得不相信,宇宙有一个开始,也将有一个终结。它产生于“无”,或许也终将回归于“无”。
沉寂的永恒
在人类历史的大部分时期,有关创世的问题,一向是留给神去解决的。宇宙起源于何处?终点又在哪里?生命如何产生?人类怎样出现?对这些疑问,许多宗教都能给出一份体系完备的答案。至于上帝从哪里来,这种问题是不该问的。直到最近几个世纪,人们才开始学着把神撇开,以超越宗教的角度,去思考世界的本源。这样一来,就有一个重大的原则性问题需要解决:宇宙是永恒存在的,还是有起始的?
这个问题长久以来一直困扰着科学家、哲学家和神学家,更不用说普通人。不同版本的宗教和神话都认为世界是有起始的,并把创世的时间定在不太遥远的过去--一般是几千年前。这当然不足为信,因为后来地质和天文观测都表明,地球和其他天体年龄大到在以亿年来计。如此长的时间实在难以想象,因此很多人倾向于认为宇宙一直存在,在时间上没有起源,即宇宙的年龄是无穷大。无穷大这个概念,一听就让人头昏脑胀:既然已经过去了无穷久的时间,我们的“现在”又是什么呢?而如果说宇宙是有起始的,那么它是怎样从“无”中突然产生的呢?我们真的需要一个创世的上帝吗?
以人类短暂生命中获得的知识,要完全弄明白这些是很难的。不过,我们可以从科学上寻求一些佐证,来尽量靠近真理。大爆炸模型的一个基本假设是宇宙的年龄有限,这个说法令人信服的直接理由,来自物理学中一条最基本的定律--热力学第二定律。这条科学史上最令人伤心绝望的定律,冥冥中似乎早已规定了宇宙的命运。