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宇宙究竟是什么形状?
在大家的认知中,宇宙一直是个膨胀的球体,有中心和边缘,但事实上,宇宙的形状,在三维空间是无法形象形容的,只有是用复杂的数学语言,才能够在三维空间制作出宇宙模型。
天文学家们都知道事情并非如此简单——宇宙大尺度的形状受到其内部物质的引力影响,同时受本身结构中暗藏的力的影响。事实上宇宙没有中心,也没有边缘。根据观察和数学建模,目前来说,形容宇宙形状的学说,主要有以下几种。
1.弯曲的太空
爱因斯坦的广义相对论说,太空并不只是真空,它是一个看不见的结构,里面嵌着恒星和星系。这些大量的物质使结构变形,在物质周围的空间中,产生了一个“挤压”。
普通空间的三维图像变形,会弯曲成为四维图像。因为这很难想像,所以科学家们往往将其简化,表示成为二维“橡皮单”的宇宙,一种由天体的质量而弯曲成三维图。
2.伸展的太空
天体间的质量使得太空向内围绕着它弯曲,但是很多天文学家们现在相信,存在着另一种力,隐藏在空旷的太空中,起到了相反的作用,把太空向外推,这可以用来解释最近的观察结果。观察表明宇宙同扁平模型相符。这个隐藏的作用力叫“宇宙常数”。
这个概念首先是由阿尔伯特爱因斯坦作为广义相对论的一部分提出的,尽现这后来他称此为他的最大的错误。
3扭曲的宇宙
按最大规模来说,整个宇宙的质量可以使得它周围的太空弯曲。广义相对论认为宇宙可以向三个方向中的任一方弯曲,这取决于里面物质的密度。如果再次用橡皮单模型,宇宙可能是扁平向的,它可能向内弯曲而两边相碰,也可能向外弯曲成马鞍状。
宇宙是以什么形态存在?宇宙存在多少亿年了?
我们的宇宙是浩渺无边的,根据我们现在的观测来看,宇宙的可观测范围大约在930亿光年左右,而且似乎还在不断膨胀之中。
从科学家观测到的的一些超星系团来看,似乎形状都是羽毛或者织物状的,为什么是这种形状呢?是自然形成的还是有什么特殊的讲究呢?
超星系团,属于是我们对于可观测宇宙中的一个范围描述,因为宇宙太大了,要定位到某一颗星球或者一个位置,就需要对于地方进行命名。比如你生活中杭州,那么首先定位是中国,然后是浙江省。
地球其实也是一样的,我们就是在宇宙的本星系群里面。而本星系群,其实就是一个超星系团。
那么为什么是这样的形状呢?这里说明一下,由于目前对于宇宙,人类所知确实太过于有限,所以以下回答,基本都是基于现在的科学发现和一些合理猜想。
1、之所以是羽状的,那是因为,我们只看到这样的样子,说白了,我们在宇宙之中观测宇宙,很难窥其全貌!所以也许真相并非是织物状,只是我们现在看到的是这样罢了。从这个角度来说,这一切,就是偶然形成的。
2、根据科学家的说法,既然超星系团存在,那就说明宇宙空间的物质分布至少在100百万秒差距的尺度上是不均匀的。也就是说,我们现在的宇宙,物质都不是均匀分布的。所以在一些电磁力、相互作用力和引力的作用之下,呈现出了这样的一个形状。
因此,严格来说,这并非是偶然形成的,就是有一定的物理和天文理论支撑在里面,只不过现在我们还没有完全揭秘出来。
3、暗物质和暗能量理论!这是近几十年提出的新观点,也就是说,我们的宇宙,并非我们看到的样子,可观测部分只有真实宇宙面貌的4%左右,暗物质占了23%,暗能量占了73%。
是不是很可怕呢?如果暗物质和暗能量其实是充斥在宇宙的每一个角落的话,那么什么形状都能够合理解释。
根据科学模型,宇宙纤维状的样子,是因为里面有巨大规模的环状电流,可以在等离子宇宙论的体系里堆出无需暗物质的自洽模型。甚至可以预见,在未来,如果暗能量持续存在并至少保持当前强度的话,那么超星系团很有可能会随着时间流逝而解体。
4、熵变理论!也就是说,宇宙空间的最初奇点爆炸之后,一直是处在熵增的状态之中的,通过观测以前的宇宙微波背景辐射来看,最开始的所谓超星系团,并非是现在的样子,而是聚集在一起,后来当能量以物质可视化描述时,物质不断在有序和无序之间变化,最终形成了现在的这个织物状。
如果继续发展下去,这种织物状还会继续变化,变得更加紊乱和无序。
5、如果按照一些宇宙猜想来看的话,既然能够描述成为织物状,那么,宇宙有没有可能就是一个巨型生物的细胞,或者之所以是织物状,那是因为这是某个巨型生物的衣服呢?(细思极恐)
至于超星系团的样子,或者说宇宙的样子是不是偶然形成的,谁也说不清。甚至用杨振宁教授的话来说,宇宙的一切,很有可能就是存在所谓的“造物主”,因为现在宇宙运行的一切,可谓是太“巧”了。
对于宇宙,我们现在所知确实还不多,所以人类不断在发展航天,争取在未来,了解其真相,虽然这未必是一件好事。
宇宙以时间和空间的形态存在,空间本身是可以被弯曲的,爱因斯坦的相对论已经证明,所以绝对的直线不存在。宇宙间的两点并不一定是直线最短。
科学家们在对“威尔金森微波各向异性探测器”(WMAP)传回的观测数据进行分析和计算后宣布,宇宙的准确年龄约为137.3亿年(正负误差不超过1.2亿年)。最初的宇宙是超高温、高密度的“一点”爆炸后而迅速膨胀形成小星体而来
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