宇宙是无限大的吗?

如题所述

宇宙在空间上不是无限的,并且是没有边界的。引力是如此之强,以至于空间被折弯而又绕回到自身,使之相当像地球的表面。如果一个人在地球的表面上沿着一定的方向不停地旅行,他将永远不会遇到一个不可超越的障碍或从边缘掉下去,而是最终走到他出发的那一点。第一类弗利德曼模型中的空间正与此非常相像,只不过地球表面是二维的,而它是三维的罢了。第四维时间的范围也是有限的,然而它像一根有两个端点或边界即开端和终端的线。
如果宇宙真的是大爆炸产生的,目前的平均密度是对的,依照现在的理论是可以测出来的,这个值大约在150亿到200亿光年,而现在观测到的最远距离是美国观测到的150亿光年。 霍金无边界条件的量子宇宙论

霍金在1982年提出了一种既自洽又自足的量子宇宙论。在这个理论中,宇宙中的一切在原则上都可以单独地由物理定律预言出来,而宇宙本身是从无中生有而来的。这个理论建立在量子理论的基础之上,涉及到量子引力论等多种知识。

在他的理论中,宇宙的诞生是从一个欧氏空间向洛氏时空的量子转变,这就实现了宇宙的无中生有的思想。这个欧氏空间是一个四维球。在四维球转变成洛氏时空的最初阶段,时空是可由德西特度规来近似描述的暴涨阶段。然后膨胀减缓,再接着由大爆炸模型来描写。这个宇宙模型中空间是有限的,但没有边界,被称作封闭的宇宙模型。

从霍金提出这个理论之后,几乎所有的量子宇宙学研究都是围绕着这个模型展开。这是因为它的理论框架只对封闭宇宙有效。

如果人们不特意对空间引入人为的拓扑结构,则宇宙空间究竟是有限无界的封闭型,还是无限无界的开放型,取决于当今宇宙中的物质密度产生的引力是否足以使宇宙的现有膨胀减缓,以至于使宇宙停止膨胀,最后再收缩回去。这是关系到宇宙是否会重新坍缩或者无限膨胀下去的生死攸关的问题。

可惜迄今的天文观测,包括可见的物质以及由星系动力学推断的不可见物质,其密度总和仍然不及使宇宙停止膨胀的1/10。不管将来进一步的努力是否能观测到更多的物质,无限膨胀下去的开放宇宙的可能性仍然呈现在人们面前。

可以想象,许多人曾尝试将霍金的封闭宇宙的量子论推广到开放的情形,但始终未能成功。今年2月5日,霍金及图鲁克在他们的新论文“没有假真空的开放暴涨”中才部分实现了这个愿望。他仍然利用四维球的欧氏空间,由于四维球具有最高的对称性,在进行解析开拓时,也可以得到以开放的三维双曲面为空间截面的宇宙。这个三维双曲面空间遵循爱因斯坦方程继续演化下去,宇宙就不会重新收缩,这样的演化是一种有始无终的过程。
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第1个回答  2012-09-10
楼上说了那么多,真是挺多的,挺多的。
先回答楼主的问题:目前看来,是的。
因为近几个世纪中,科学家们通过观测发现一些星系离我们的距离越来越远,从而做出了宇宙在不断膨胀的假说。目前,宇宙中的暗物质和暗能量的一些东西还不能说清楚他们是干嘛的、有何用,有些还是个谜。

还有什么问题可以接着问= =本回答被网友采纳
第2个回答  2012-09-11
宇宙无边无际,无始无终。无边无际是因为如果宇宙有边缘,那么边缘之外的不是空间吗?不管边缘外是什么,无论是空无一物,还是光怪陆离,都存在空间。
无始无终因为:时间与空间只是物质运动的表象。为什么会有时间,为了比较两个运动过程,人们用第三个运动过程与前两个运动过程比较,得出两个运动过程的数量关系,第三个运动过程称为单位(秒,分,时)由单位组成的时间轴称为时间,如此一来,宇宙间一切的运动过程的先后,数量关系就简洁明了,所以时间是物质运动的顺序性,比较性(马哲对时间也是这么定义的)空间表示物质存在的位置关系,大小关系。所以宇宙的本质是物质。物质既不能凭空出现,也不能凭空消失,所以宇宙是无始无终的。
从物体的形成角度讲,物体是不可能本来就存在,物体一定是形成的。物体的形成不可能凭空出现,所以一定是由构成它的微粒组合成的,物体的形成必定经过时间。微粒也是由构成它的微粒形成的,也经历时间,无限倒溯,无始终 。
很多人认为物质的存在必须由空间承载,物质的发展必须由时间承载,为什么物质的存在与发展必须由物来承载。物质的运动的就是物质的运动,又需要什么来承载它呢?
第3个回答  2012-09-11
因为近几个世纪中,科学家们通过观测发现一些星系离我们的距离越来越远,从而做出了宇宙在不断膨胀的假说。目前,宇宙中的暗物质和暗能量的一些东西还不能说清楚他们是干嘛的、有何用,有些还是个谜。

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