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宇宙是圆是方?

2023-02-28 19:51 作者:小亮Xz  | 我要投稿

大家好,欢迎来到我的专栏,今天我们要探讨一个有趣的问题:宇宙到底是什么形状的?是圆的还是方的?或者说,它有没有形状呢?

 

首先,我们要明确一点:我们所说的宇宙,其实指的是**可观测宇宙**,也就是我们能够用各种仪器探测到的那部分空间。因为根据目前的理论和观测,我们认为宇宙正在不断地膨胀,并且膨胀速度还在加快。这意味着有些地方离我们太远了,光线都来不及传达过来,所以我们永远也看不到那里发生了什么。所以对于整个宇宙是否有边界、是否无限大等问题,我们暂时无法回答。

 


那么可观测宇宙呢?有没有形状呢?答案是:可能有也可能没有。这取决于你怎么定义形状。

 

如果你把形状理解为三维空间中物体的外表轮廓,那么可观测宇宙就没有形状。因为可观测宇宙并不是一个固定不变的物体,而是一个动态变化的区域。从地球上看出去,可观测宇随着时间推移而扩大或缩小(取决于光源距离地球多远)。而且从不同位置看出去,可观测范围也会不同。比如从火星上看出去,就能看到一些地球上看不到的星系和星云。

 


如果你把形状理解为三维空间中物体所占据的区域或体积,那么可观测就可能有形状。但这个形状并不像我们平时见到的圆或方那样简单明了。因为三维空间本身就可能被弯曲或扭曲。

 

根据爱因斯坦提出的广义相对论(别怕别怕),重力可以影响时空结构(时空就是时间和空间合在一起),使得时空产生弯曲或扭曲(想象一下在橡皮布上放一个重物)。而恒星、行星、黑洞等天体都会产生重力场(想象一下在橡皮布上放很多重物),所以整个三维空间就像一个被各种力量拉扯变形的橡皮布(想象一下在橡皮布上画一个图案)。

 


那么这个图案长什么样子呢?科学家们通过对微波背景辐射(MBR)进行精密测量和分析(MBR就是大爆炸留下来最古老最遥远最均匀最微弱最神秘最美丽最……好吧我承认我有点夸张了,但MBR确实是我们探测宇宙形状的最重要的线索之一),得出了一个结论:可观测宇宙大体上是非常平坦的,但仍存在微小的倾斜和起伏,总体而言在人类能接触到的宇宙范围内,平行线还是不会相交的,三角形的内角和也还能维持180度。

 

那么这个平坦的空间是什么形状呢?有没有边界呢?这就要看你怎么理解平坦了。如果你把平坦理解为没有曲率(就像我们生活中看到的桌面或地板),那么这个空间就可能是无限大且无边界的(就像我们生活中看到的水平线或天际线)。如果你把平坦理解为有曲率但曲率为零(就像我们生活中看到的纸张或气球表面),那么这个空间就可能是有限大且有边界的(就像我们生活中看到的圆或方)。但这种边界并不是实际存在的物理边界,而是数学上定义的拓扑边界(想象一下在气球表面画一个图案)。

 

所以说,可观测宇宙可能是圆也可能是方,也可能既不是圆也不是方。具体取决于你从哪里看、怎么看、用什么工具看。当然,这些都只是基于目前科学家们所掌握和推测出来的数据和理论。随着科技进步和新发现,未来对于宇宙形状问题可能会有更多更深入更精确更惊奇更……好吧我又夸张了,但你们懂我的意思吧。

 


总之,希望通过本文能让大家对于宇宙形状问题有一个初步而简单而幽默而……好吧我最后一次夸张了,但请给我点赞吧。谢谢大家收看我的专栏,《宇宙是圆还是方?》,下期再见!


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