宇宙的概念?

熱心網(wǎng)友：最新的宇宙學(xué)觀測(cè)表明，平行宇宙的概念 并非一種比喻?？臻g似乎是無(wú)限的。如果真是這樣， 一切可能會(huì)發(fā)生的事情必然會(huì)發(fā)生，不管這些事有 多荒唐。在比我們天文觀測(cè)能企及范圍遠(yuǎn)得多的地 方，有和我們一摸一樣的宇宙。天文學(xué)家甚至計(jì)算 出它們距地球的平均距離 你很可能永遠(yuǎn)見(jiàn)不到你的“影子”們。你能觀測(cè)到的最遠(yuǎn)距離也就是自大爆炸以來(lái)光所行進(jìn)的最遠(yuǎn)距離：大約140億光年，即4X10^26米－－該距離為半徑的球體正好定義了我們可觀測(cè)視界的大小，或者簡(jiǎn)單地說(shuō)，宇宙的大小，又叫做哈勃體積。同樣的，另一個(gè)你所在的宇宙也是個(gè)同樣大小的球體。以上便是對(duì)“平行宇宙”最直觀的解釋。每個(gè)宇宙都是更大的“多重宇宙”的一小部分。 對(duì)“宇宙”的如此定義，人們也許會(huì)認(rèn)為這只是種形而上學(xué)的方式罷了。然則物理學(xué)和形而上學(xué)的區(qū)別在于該理論是否能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試，而不是它看起來(lái)是否怪異或者包含難以察覺(jué)的東西。多年來(lái)，物理學(xué)前沿不斷擴(kuò)張，吸收融合了許多抽象的（甚至一度是形而上學(xué)的）概念，比如球形的地球、看不見(jiàn)的電磁場(chǎng)、時(shí)間在高速下流動(dòng)減慢、量子重疊、空間彎曲、黑洞等等。近幾年來(lái)“多重宇宙”的概念也加入了上面的名單，與先前一些經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的理論，如相對(duì)論和量子力學(xué)配合起來(lái)，并且至少達(dá)到了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)主義科學(xué)理論的基本標(biāo)準(zhǔn)：作出預(yù)言。當(dāng)然作出的論斷也可能是錯(cuò)誤的?？茖W(xué)家們迄今討論過(guò)多達(dá)4種類(lèi)型獨(dú)立的平行宇宙?，F(xiàn)在關(guān)鍵的已不是多重宇宙是否存在的問(wèn)題了，而是它們到底有多少個(gè)層次。

熱心網(wǎng)友：最初三分鐘宇宙的最初源頭是一個(gè)奇點(diǎn)，即所謂的“宇宙蛋”，它凝聚了所有的時(shí)空質(zhì)能，孕育著未來(lái)物質(zhì)世界的一切，包括天體和生命。大約150億年以前，宇宙蛋在一場(chǎng)無(wú)與倫比的大爆炸中猝然爆發(fā)。大爆炸震撼出時(shí)空，物質(zhì)世界破殼面出，宇宙史的紀(jì)元從此開(kāi)始。剛剛誕生的宇宙，空間從無(wú)到有并急劇猛增，僅僅10-32秒后，就暴脹到大約1光年的直徑。在1秒鐘時(shí)，由于大爆炸產(chǎn)生的極強(qiáng)高能輻身均勻地充滿整個(gè)空間，宇宙成為100億k高溫的熔爐，所有物質(zhì)被熬成一鍋基本粒子湯。緊接著，一場(chǎng)肆虐的原始宇宙風(fēng)暴開(kāi)始了，基本粒了之間發(fā)生猛烈撞擊，中了熔入質(zhì)子形成了氦核。這個(gè)過(guò)程延續(xù)了大約三分鐘，直至所有的中子消耗殆盡為止。有約22質(zhì)量的物質(zhì)聚合成氦核，余下的物質(zhì)幾乎為沒(méi)有聚合的質(zhì)子，即氫核，僅有十萬(wàn)分之幾屬于同位素氦3和氘，百億分之幾歸之于鋰。原始星云形成。星系形成構(gòu)建原始宇宙的原生物質(zhì)（主要是約78的氫和22的氦）的產(chǎn)生過(guò)程，在宇宙史的最初三分鐘便告完成；在此后宇宙由于膨脹面冷卻，如此大規(guī)模的核合成過(guò)程再也不可能發(fā)生了，而小規(guī)模的核合成也只有等到恒星產(chǎn)生以后。初生宇宙的空間充斥著極強(qiáng)壯的高能輻射，熾熱驚人。原生物質(zhì)氫核和氦核均勻分布在整個(gè)太空，它們之間的引力微弱，遠(yuǎn)不足以克服巨大的擴(kuò)散壓力和輻射壓，因此列法凝聚成團(tuán)。看來(lái)要打破這種物質(zhì)均勻分布的狀態(tài)，還有竺宇宙冷卻到足夠的程度。光陰一分分，一年年地流逝著，30萬(wàn)年過(guò)去，宇宙的溫度溫度隱降到了4000k，然而其均勻狀態(tài)依然如故；1000萬(wàn)年過(guò)去，宇宙中高能輻射冷卻變成微波背景輻射，氫核和擬核形成了各自的原子，原子間的引力也終于戰(zhàn)勝擴(kuò)散壓力和輻射壓，在它的作用下漸漸形成了一個(gè)個(gè)物質(zhì)密度較大的地區(qū)，并繼續(xù)向中心收縮；原始星云就這樣形成了。在宇宙誕生1000萬(wàn)年以后，由氫擬兩種元素構(gòu)成的巨大原始星云彌漫著太空，雖然非常稀薄，卻表明宇宙物質(zhì)不再處于均勻分布的狀態(tài)，這預(yù)示了宇宙星光燦爛的未來(lái)。恒星形成原始星云在引力的作用下繼續(xù)向中心聚集，并因星云間的潮汐作用開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，漸漸形成一雙凸透鏡的形狀。星云收縮使引力不斷增強(qiáng)，從而促使旋轉(zhuǎn)不斷加速，而旋轉(zhuǎn)加速又導(dǎo)致星云緣不穩(wěn)定，從而裂成兩個(gè)旋臂。旋臂上發(fā)生局部的凝結(jié)，每個(gè)凝塊具有適當(dāng)體積，可以在我們所見(jiàn)的恒星狹小限度內(nèi)形成恒星。以上過(guò)程不斷進(jìn)行著，整個(gè)星云最終演化成星系。宇宙中最初形成星系的時(shí)間大約是大爆炸后十億年。通過(guò)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，可以發(fā)現(xiàn)在我們星系以外的遙遠(yuǎn)空間里正在形成的其它星系，那正是幾十億年前形成這些星系的情形。目前用天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的星系總數(shù)須以10億來(lái)計(jì)算，我們所在的銀河系只是其中的普通一員而已。這些星系都是龐大的恒星集團(tuán)，且距離我們極其遙遠(yuǎn)，因此稱(chēng)之為“島宇宙”。十幾個(gè)或幾十個(gè)星系由引力維系在一起，組成星系團(tuán)；隨著宇宙的膨脹，星系團(tuán)間正彼此遠(yuǎn)離。

熱心網(wǎng)友：“宇宙”一詞，最早大概出自我國(guó)古代著名哲學(xué)家墨子（約公元前468-376）。他用“宇”來(lái)指東、西、南、北，四面八方的空間，用“宙”來(lái)指古往今來(lái)的時(shí)間，合在一起便是指天地萬(wàn)物，不管它是大是小，是遠(yuǎn)是近；是過(guò)去的，現(xiàn)在的，還是將來(lái)的；是認(rèn)識(shí)到的，還是未認(rèn)識(shí)到的……總之是一切的一切。 從哲學(xué)的觀點(diǎn)看。人們認(rèn)為宇宙是無(wú)始無(wú)終，無(wú)邊無(wú)際的。不過(guò)，對(duì)這個(gè)深?yuàn)W的概念我們不打算做深入的探討，還是留給哲學(xué)家們?nèi)パ芯俊Ｎ覀儾环涟蜒酃饪s小一些，講一講利用我們現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)所能了解和觀測(cè)的宇宙，人們把它稱(chēng)為“我們的宇宙”或“總星系”。 在西方，宇宙這個(gè)詞在英語(yǔ)中叫cosmos，universe，space；在俄語(yǔ)中叫кocMoc ，在德語(yǔ)中叫kosmos ，在法語(yǔ)中叫cosmos。它們都源自希臘語(yǔ)的κoσμoζ，古希臘人認(rèn)為宇宙的創(chuàng)生乃是從渾沌中產(chǎn)生出秩序來(lái)，κoσμoζ其原意就是秩序。但在英語(yǔ)中更經(jīng)常用來(lái)表示“宇宙”的詞是universe。此詞與universitas有關(guān)。在中世紀(jì)，人們把沿著同一方向朝同一目標(biāo)共同行動(dòng)的一群人稱(chēng)為universitas。在最廣泛的意義上，universitas 又指一切現(xiàn)成的東西所構(gòu)成的統(tǒng)一整體，那就是universe，即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意義，所不同的是，前者強(qiáng)調(diào)的是物質(zhì)現(xiàn)象的總和，而后者則強(qiáng)調(diào)整體宇宙的結(jié)構(gòu)或構(gòu)造。在漢語(yǔ)中，“宇”代表上下四方，即所有的空間，“宙”代表古往今來(lái)，即所有的時(shí)間，宇：無(wú)限空間，宙：無(wú)限時(shí)間。所以“宇宙”這個(gè)詞有“所有的時(shí)間和空間”的意思。 把“宇宙”的概念與時(shí)間和空間聯(lián)系在一起，體現(xiàn)了我國(guó)古代人民的智慧。從最新的觀測(cè)資料看，人們已觀測(cè)到的離我們最遠(yuǎn)的星系是130億光年。也就是說(shuō)，如果有一束光以每秒30萬(wàn)千米的速度從該星系發(fā)出，那么要經(jīng)過(guò)130億年才能到達(dá)地球。這130億光年的距離便是我們今天(2008年)所知道的宇宙的范圍。再說(shuō)得明確一些，我們今天所知道的宇宙范圍，或者說(shuō)大小，是一個(gè)以地球?yàn)橹行?，?30億光年的距離為半徑的球形空間。當(dāng)然，地球并不真的是什么宇宙的中心，宇宙也未必是一個(gè)球體，只是限于我們目前的觀測(cè)能力，我們只能了解到這一程度。 在這個(gè)以130億光年為半徑的球形空間里，目前已被人們發(fā)現(xiàn)和觀測(cè)到的星系大約有1250億個(gè)，而每個(gè)星系又擁有像太陽(yáng)這樣的恒星幾百到幾萬(wàn)億顆。因此只要做一道簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)題，你就不難了解到，在我們已經(jīng)觀測(cè)到的宇宙中擁在多少星星。地球在如此浩瀚的宇宙中，真如滄海一粟，渺小得微不足道。 一直以來(lái)， 天文學(xué)家和我們一樣，想知道宇宙究竟有多大。最近，美國(guó)的太空網(wǎng)報(bào)道，經(jīng)過(guò)艱苦的計(jì)算工作，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙超乎尋常的大，其長(zhǎng)度至少為1560億光年?！斑@樣一個(gè)有關(guān)宇宙大小的發(fā)現(xiàn)，顯然是以‘宇宙是球形的，是有限無(wú)邊的’為前提條件的?！敝袊?guó)國(guó)家天文臺(tái)的研究員陳大明在接受記者專(zhuān)訪時(shí)說(shuō)，“長(zhǎng)期以來(lái)，宇宙學(xué)研究領(lǐng)域一直有這樣一個(gè)爭(zhēng)論，宇宙究竟是球形的、馬鞍形的、還是平坦的?！北本煼洞髮W(xué)副教授張同杰說(shuō)：“國(guó)際主流宇宙學(xué)普遍認(rèn)為宇宙是平坦的，是無(wú)限的。”那么，圍繞宇宙的爭(zhēng)論從何而來(lái)？理?yè)?jù)何在？一種最為普遍的觀點(diǎn)：在大爆炸之后，宇宙誕生了。“根據(jù)現(xiàn)代宇宙學(xué)中最有影響的大爆炸學(xué)說(shuō)，我們的宇宙是大約137億年前由一個(gè)非常小的點(diǎn)爆炸產(chǎn)生的，目前宇宙仍在膨脹?！标惔竺餮芯繂T說(shuō)，“這一學(xué)說(shuō)得到大量天文觀測(cè)的證實(shí)?！边@一學(xué)說(shuō)認(rèn)為，宇宙誕生初期，溫度非常高，隨著宇宙的膨脹，溫度開(kāi)始降低，中子、質(zhì)子、電子產(chǎn)生了。此后，這些基本粒子就形成了各種元素，這些物質(zhì)微粒相互吸引、融合，形成越來(lái)越大的團(tuán)塊，這些團(tuán)塊又逐漸演化成星系，恒星、行星，在個(gè)別的天體上還出現(xiàn)了生命現(xiàn)象，能夠認(rèn)識(shí)宇宙的人類(lèi)最終誕生了。宇宙是球形的、有限無(wú)邊的？“認(rèn)為宇宙是球形的觀點(diǎn)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)存在著，盡管不是國(guó)際宇宙學(xué)界的主流?！标惔竺鹘榻B說(shuō)，“它的每一次提出，都會(huì)引起人們的關(guān)注，就是因?yàn)檫@一觀點(diǎn)很奇特?！币粋€(gè)最為明顯的例子就是不久前，由美國(guó)數(shù)學(xué)家杰弗里·威克斯構(gòu)建的宇宙模型：一個(gè)大小有限、形狀如同足球的鏡子迷宮?！靶稳缱闱颉钡哪Ｐ土羁茖W(xué)界震驚，因?yàn)檫@一學(xué)說(shuō)宣稱(chēng)，宇宙之所以令人產(chǎn)生無(wú)邊無(wú)界的“錯(cuò)覺(jué)”，是因?yàn)檫@個(gè)有限空間通過(guò)“返轉(zhuǎn)”效應(yīng)無(wú)限重復(fù)映現(xiàn)自身。威克斯認(rèn)為，人們之所以感覺(jué)宇宙是無(wú)限的，是因?yàn)橛钪婢拖褚粋€(gè)鏡子迷宮，光線傳過(guò)來(lái)又傳過(guò)去，讓人們發(fā)生錯(cuò)覺(jué)，誤以為宇宙在無(wú)限伸展。這一驚人推斷后來(lái)被《新科學(xué)家》雜志收錄，同時(shí)作為一種“奇談”在民間廣為流傳著。