宇宙的范圍有多大:來聽聽專家怎么說
宇宙的范圍有多大:來聽聽專家怎么說
人類對于宇宙的探索一直在繼續(xù),但是毫無疑問,宇宙的邊界是人類目前無法探測到的,所以人類并不知道宇宙有多大。下面是小編分享的宇宙到底有多大,一起來看看吧。
宇宙到底有多大
把世界上最偉大的數(shù)學(xué)家請到世界上最先進(jìn)的計算機(jī)前,請他用人類所已知的最大數(shù)來表述宇宙的尺度,讓全人類都來做他的助手,不停地幫他在這個大數(shù)后面添“0”,演算的最后結(jié)果會是多少呢?結(jié)果將是“毫無結(jié)果”,人類永遠(yuǎn)無法算出這道題,因為這道題本身不是數(shù)學(xué)題。
“其大無外”,“宇宙是無限的”,古今哲學(xué)家們不厭其煩地重復(fù)著這一答案,認(rèn)為這才是對宇宙尺度問題的準(zhǔn)確表述。其實,哲學(xué)家們并不比數(shù)學(xué)家高明多少,數(shù)學(xué)家們算不出來的時候,就已經(jīng)使用了一個哲學(xué)符號---------∞,即表示宇宙無窮大。哲學(xué)家們講的“無外”、“無限”本身就意味著:人類的思維已無法思維這道題,或者說它在哲學(xué)上無解,故它也不是一道哲學(xué)題。
“上帝是至高無上的”,當(dāng)把上帝同宇宙相比時,誰比誰大呢?如上帝在宇宙之中存在,那么“上帝至高無上”則為謊言。如上帝不在宇宙之中,那么宇宙之內(nèi)沒有上帝存在。無論神學(xué)家們?nèi)绾蜗胂裼钪媾c上帝,他們永遠(yuǎn)想像不出宇宙與上帝的確切邊界,故“宇宙有多大”這道題在神學(xué)上無解,它不是一道神學(xué)題。
正因為物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家、神學(xué)家都弄不清宇宙的大小,說明這一問題本身就有問題?!肚f子·庚桑楚》中曰:“有實而無乎處者,宇也。有長而無本(開始)剽(末梢)者,宙也。”《淮南子·齊俗》曰:“往古來今謂之宙,四方上下謂之宇。”可見宇宙本身就指的是空間和時間,問宇宙的大小,就同問純空間的大小、純時間的長短、純質(zhì)量的質(zhì)量、純溫度的溫度一樣,這些問句都不完整,缺少主詞。
任何空間都是指某物的空間大小,任何時間都是指某物的時間長短,故宇宙是指某物所占據(jù)的空間與時間。撇開“某物”這一主詞,而去問一種抽象的時空尺度是沒有意義的。如同問一個抽象“生物”的身高與年齡一樣,無法回答。
其實,人們在討論“宇宙”問題的時候,往往站在完全不同的角度,物理學(xué)家們所說的宇宙完全不同于哲學(xué)家們所說的宇宙,哲學(xué)家們所說的宇宙又完全不同于神學(xué)家們所說的宇宙。這倒不是因為宇宙中的空間、時間有什么不同,而在于人們研究時空的方法與途徑完全不同。
宇宙的物理學(xué)解顯然只能通過觀測的途徑去獲得,而且還要通過觀測來驗證,任何視覺觀測不到的宇宙解均不會被物理學(xué)家們所接受。因此,物理學(xué)宇宙是已觀測到的和可被觀測的宇宙,它的解存在于人們視界范圍之中,它的尺度等同于人類的視界。
宇宙的哲學(xué)解必然以已有的物理學(xué)宇宙解為內(nèi)核,并根據(jù)已經(jīng)觀測證實的結(jié)論定理去進(jìn)行歸納、演繹、推理,用思維邏輯去拓展哲學(xué)宇宙的時空,直到這種思維走到盡頭,到無法繼續(xù)進(jìn)行思維的界段為止,這種哲學(xué)宇宙的尺度等同于人類的思維宇宙。
宇宙的神學(xué)解并不排斥物理學(xué)與哲學(xué)的宇宙解,但神學(xué)家們力圖用一種無法被觀測與被思維的“神”來解釋宇宙,這種“神”的真實性顯然依賴于人類的想像能力,故神學(xué)宇宙的尺度等同于人類的想像極限。
專家描述宇宙范圍
目前的天文物理學(xué)界的普遍看法是----
根據(jù)大爆炸理論,在具體的觀測結(jié)果的基礎(chǔ)上得出的計算結(jié)果大致如下:
1,時間上.根據(jù)對宇宙空間里的物質(zhì)的觀察,我們的宇宙應(yīng)該在150億年到280億年之間.而且宇宙的生命不會超過10的34次方(年),這個數(shù)字是質(zhì)子的生命時間,也就是到那時,所有物質(zhì)都將湮滅而不復(fù)存在.
2,空間上,可觀測物質(zhì)存在的跨度大致是10的22次方(光年).
3,質(zhì)量上,其能量總和約為10的50次方(爾格).
宇宙之外是什么
這個問題是許多人都考慮過的,但是真正的解答應(yīng)歸功于一個叫"齊奧伯斯"的人.他提出了著名的齊奧伯斯佯謬----
如果宇宙是無限的,那么我們的夜空應(yīng)該是亮的.
乍一看,他提出來的是個錯誤.但是仔細(xì)分析一下就可以知道,他說的是事實.因為如果宇宙是無限的,那么根據(jù)普適性的分布規(guī)律,無論我們從哪個角度去看,總會看到一顆恒星的,差別只是距離的遠(yuǎn)近不同罷了,所以無論哪個點(diǎn)上都會有光源,從而使得夜空只會更亮而不是黑暗.
那么從黑暗的夜空,我們就可以知道一個答案,宇宙是有限的.
既然宇宙是有限的,那么宇宙之外這個問題的提出也就很自然了.數(shù)學(xué)家給出很多種模型,下面舉兩個例子:
1,平行宇宙.
根據(jù)相對論,光速是物質(zhì)運(yùn)動的速度極限.假設(shè)一個光子不被其它物質(zhì)吸收,那么它將一直向前運(yùn)動.因為它不可能被吸收,所以它是沒有終點(diǎn)的.也就是說,存在這樣的空間,是光永遠(yuǎn)無法達(dá)到的.由于那里離我們是這樣的"遠(yuǎn)",所以我們無法知道那里的任何事情,也就是說存在著與我們這個宇宙決然不同的被另外一種數(shù)學(xué)規(guī)則所統(tǒng)治的宇宙.
逆推回來,它們那個宇宙也永遠(yuǎn)無法和我們的宇宙進(jìn)行溝通,所以稱為平行宇宙.
2,多維宇宙.
這種宇宙其實更直觀些.比如把二維空間(平面)看成一個封閉的宇宙,那么生活在二維空間里的生物將無法逃脫平面的數(shù)學(xué)束縛,也就是它無法從平面跳躍出來.
同樣,由于我們生活在三維空間里,所以我們也無法逃脫三維空間特定的數(shù)學(xué)限制.那么四維五維乃至更多維的空間里的事物我們是可以猜想?yún)s無法真正了解的.需要補(bǔ)充的是,之所以我們可以猜想多維空間里的某些事物,是因為我們畢竟是多維空間的一個特例(就如同平面空間是我們?nèi)S空間的一個特例一樣).
徹底終結(jié)這個問題的人是一個叫"哥德爾"的奧地利數(shù)學(xué)家,他在上個世紀(jì)三十年代證明了哥德爾定理.
定理指出,任何一個數(shù)學(xué)系統(tǒng),或者是數(shù)理邏輯系統(tǒng)都是不完備的.
也就是說,被喻為科學(xué)的基石的數(shù)學(xué)體系里存在著人類智慧無法解答的問題.
1962年,美國數(shù)學(xué)家柯亨證明了"連續(xù)統(tǒng)假設(shè)"的獨(dú)立性.為哥德爾定理確立了第一個數(shù)學(xué)模型.
那么根據(jù)哥德爾定理的推論,在我們這個數(shù)學(xué)體系定義下的宇宙,它的外面是我們這種數(shù)學(xué)體系下的智慧無法了解的.
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