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宇宙是圓是方?

2023-02-28 19:51 作者:小亮Xz  | 我要投稿

大家好,歡迎來到我的專欄,今天我們要探討一個有趣的問題:宇宙到底是什么形狀的?是圓的還是方的?或者說,它有沒有形狀呢?

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首先,我們要明確一點(diǎn):我們所說的宇宙,其實(shí)指的是**可觀測宇宙**,也就是我們能夠用各種儀器探測到的那部分空間。因?yàn)楦鶕?jù)目前的理論和觀測,我們認(rèn)為宇宙正在不斷地膨脹,并且膨脹速度還在加快。這意味著有些地方離我們太遠(yuǎn)了,光線都來不及傳達(dá)過來,所以我們永遠(yuǎn)也看不到那里發(fā)生了什么。所以對于整個宇宙是否有邊界、是否無限大等問題,我們暫時無法回答。

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那么可觀測宇宙呢?有沒有形狀呢?答案是:可能有也可能沒有。這取決于你怎么定義形狀。

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如果你把形狀理解為三維空間中物體的外表輪廓,那么可觀測宇宙就沒有形狀。因?yàn)榭捎^測宇宙并不是一個固定不變的物體,而是一個動態(tài)變化的區(qū)域。從地球上看出去,可觀測宇隨著時間推移而擴(kuò)大或縮?。ㄈQ于光源距離地球多遠(yuǎn))。而且從不同位置看出去,可觀測范圍也會不同。比如從火星上看出去,就能看到一些地球上看不到的星系和星云。

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如果你把形狀理解為三維空間中物體所占據(jù)的區(qū)域或體積,那么可觀測就可能有形狀。但這個形狀并不像我們平時見到的圓或方那樣簡單明了。因?yàn)槿S空間本身就可能被彎曲或扭曲。

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根據(jù)愛因斯坦提出的廣義相對論(別怕別怕),重力可以影響時空結(jié)構(gòu)(時空就是時間和空間合在一起),使得時空產(chǎn)生彎曲或扭曲(想象一下在橡皮布上放一個重物)。而恒星、行星、黑洞等天體都會產(chǎn)生重力場(想象一下在橡皮布上放很多重物),所以整個三維空間就像一個被各種力量拉扯變形的橡皮布(想象一下在橡皮布上畫一個圖案)。

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那么這個圖案長什么樣子呢?科學(xué)家們通過對微波背景輻射(MBR)進(jìn)行精密測量和分析(MBR就是大爆炸留下來最古老最遙遠(yuǎn)最均勻最微弱最神秘最美麗最……好吧我承認(rèn)我有點(diǎn)夸張了,但MBR確實(shí)是我們探測宇宙形狀的最重要的線索之一),得出了一個結(jié)論:可觀測宇宙大體上是非常平坦的,但仍存在微小的傾斜和起伏,總體而言在人類能接觸到的宇宙范圍內(nèi),平行線還是不會相交的,三角形的內(nèi)角和也還能維持180度。

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那么這個平坦的空間是什么形狀呢?有沒有邊界呢?這就要看你怎么理解平坦了。如果你把平坦理解為沒有曲率(就像我們生活中看到的桌面或地板),那么這個空間就可能是無限大且無邊界的(就像我們生活中看到的水平線或天際線)。如果你把平坦理解為有曲率但曲率為零(就像我們生活中看到的紙張或氣球表面),那么這個空間就可能是有限大且有邊界的(就像我們生活中看到的圓或方)。但這種邊界并不是實(shí)際存在的物理邊界,而是數(shù)學(xué)上定義的拓?fù)溥吔纾ㄏ胂笠幌略跉馇虮砻娈嬕粋€圖案)。

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所以說,可觀測宇宙可能是圓也可能是方,也可能既不是圓也不是方。具體取決于你從哪里看、怎么看、用什么工具看。當(dāng)然,這些都只是基于目前科學(xué)家們所掌握和推測出來的數(shù)據(jù)和理論。隨著科技進(jìn)步和新發(fā)現(xiàn),未來對于宇宙形狀問題可能會有更多更深入更精確更驚奇更……好吧我又夸張了,但你們懂我的意思吧。

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總之,希望通過本文能讓大家對于宇宙形狀問題有一個初步而簡單而幽默而……好吧我最后一次夸張了,但請給我點(diǎn)贊吧。謝謝大家收看我的專欄,《宇宙是圓還是方?》,下期再見!


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