1樓:李論科學
「每個人都掌握著一把開啟天堂之門的鑰匙,這把鑰匙也同樣能開啟地獄之門。」如此說來,開啟天堂之門的鑰匙又有什麼價值呢?——理查德·費曼
我們已經講過太多的宇宙故事,每一個都充滿這神祕的色彩,但是每個人心中都有自己覺得最神奇、最讓人不可思議的宇宙真實事件。今天我們就說下,最最神奇的一個宇宙現象,如果宇宙不是這樣的話,那麼我們的物理學、乃至生活將會完全亂套。
尼爾·德·格拉斯·泰森心中的宇宙故事
在2023年,《時代》雜誌採訪了尼爾·德·格拉斯·泰森,問他:「關於宇宙,你能和大家分享的最讓人震驚的事實是什麼?」他的回答確實是這樣的:
構成我們所知的一切的複雜原子都起源於數十億年前**的古老恆星。這確實是一個令人震驚的真實故事。
恆星的誕生、存在和消亡確實是宇宙中最偉大的事實,也是宇宙演化過程中最最壯麗的篇章。在曾經一片熾熱、稠密的等離子體濃湯中,質子、中子、電子、中微子沐浴在宇宙的高溫輻射中,這時的宇宙能量高到連原子核都無法形成。但這只是短暫的,隨著宇宙的快速膨脹和冷卻,中子和質子才得以快樂的結合在一起,這個過程被稱為大**核合成。
此時的宇宙充滿了氫(單個質子)、氦、以及少量的鋰。
隨著宇宙的繼續冷卻,原子核找到了電子並且結合在一起,宇宙從電離狀態走向了中性原子時代。空間中充滿了略微分佈不均勻的中性氣體雲,密度較高的區域在引力的作用下,吸收越來越多的物質,最後在其核心點燃了核聚變,首批恆星就這樣誕生了。為後來一代又一代恆星、行星,甚至是生命的存在創造了條件,做足了準備。
但如果讓我選擇宇宙中最令人震驚的事實,我想考慮一下其他的事情。
宇宙為什麼要成為今天的模樣
今天的宇宙包含著我們能認識到的一切,豐富的元素,各種物質形態,在地球上更是讓我們眼花繚亂,其中物種的多樣化,生命的多樣化。但宇宙不一定非要這樣去演化,有很多路可以去走,甚至不需要和現在的宇宙很接近。
我們本可以擁有一個沒有樹木、沒有山脈、沒有天空、沒有海洋、沒有生命的宇宙。
我們也可以有一個沒有像地球這樣行星的宇宙,或者根本就沒有行星。我們甚至可能有一個宇宙,在那裡沒有所知道的一切,沒有粒子、沒有力或相互作用。
儘管有無限的可能,但我們真實的宇宙就是現在看到的樣子。
毫無疑問,這一切的出現非常微妙。就在這裡,在我們宇宙的一個小角落裡,我們發現自己身處一個被遺忘的、毫無特色的小星系中,它與宇宙中數十億個星系中的任何一個並沒有太大的不同。
宇宙事實:它從誕生到現在,無論何時何地都遵循同樣的規律
在我們身處的這個宇宙中,有一些非常非常特別的「東西」,它們很重要,並且決定著一切事物的走向和演化!因為它們是法則、是規律,它們在我們能想到的每一個尺度上都表現了出來。
在生活中,除了能看到的巨集觀物質,我們還可以一直看到最小的尺度,物質的內部結構,分子,原子,以及迄今為止發現的最基本的亞原子粒子。
我們不僅可以看到恆星和星系,還可以看到整個宇宙,看到類星體,看到星系間的氣體雲,甚至可以看到宇宙微波背景和宇宙中第一個中性原子。
我們可以看看所有這些,以及它們之間的一切。
然而,對於我們所看到的一切,有一個事實是最令人震驚的。對於整個宇宙:
在所有的尺度上,
在所有的地方,
在任何時候,
都遵循同樣的自然基本法則。
從最弱、頻率最低的光子到有史以來最大的星系,從地核中衰變的不穩定鈾原子到460億光年外首次形成的中性氫原子,宇宙萬物遵循的規律都是一樣的。
萬有引力、電磁力、強核力和弱核力是相同的。存在並且可能存在的粒子及其特性是相同的。控制整個系統的規則是一樣的。
所有的一切,在所有的能量,在所有的時間,在所有的地方,都是由同樣的自然法則所支配。
這就是我認為的最引人注目和令人震驚的宇宙事實。
想象一下,如果這不是真的,宇宙會變成什麼樣子。想象一下這樣一種存在:大自然的行為是完全隨機的、不可**的,引力會隨著一時的興致而忽起忽落,太陽會毫無理由地停止核聚變,組成我們身體的原子會自發地停止聚合。
生活中所有的化學反應會無緣無故的發生,完全無規律可循。
像這樣的宇宙真的很可怕,因為它永遠無法被人們理解。你今天學到的東西明天可能就不正確了,你在這裡看到的現象或者規律,甚至在5米外的地方已經不起作用了。但我們的宇宙根本不是這樣的。
總結:自然法則支配宇宙,並且它可以被人們理解
宇宙是一個物質和能量所佔據的形式可以改變的地方,是一個我們存在的時空本身可以改變的地方,但萬物所遵循的基本定律是不變的。
因此這意味著我們可以觀察宇宙,對宇宙進行實驗,組裝和拆卸我們在宇宙中發現的東西,然後學習其中的規律。進行總結,無論何時何地,我們都可以根據這些規律去重現、模擬宇宙。
只有宇宙的基本定律在任何時候、任何地方都是一樣的,我們才能知道宇宙今天究竟是什麼樣子的。只有當這些定律在任何時候、任何地方都適用時,我們才能利用這些知識來了解宇宙,以及其中的一切,過去發生了什麼,將來又會走向何方。
換句話說,正是這個事實,這個最令人震驚的事實,讓我們能夠從事科學研究,並學到一些有意義的規則。這就是為什麼任何形式的科學都存在的原因,也是為什麼科學實際上是瞭解宇宙最有用的工具。
當我們把所有的東西放在一起的時候,這意味著關於宇宙最令人震驚的事實是:它以一種可以被理解的方式存在。這也是愛因斯坦曾經說過的一句話。
2樓:一目瞭然老師
宇宙變成今天的樣子,就和多個人做同一件事會有不同結果一樣,有著很多條件在影響著,或者說是控制著變化的方向。但這些又不是一成不變的,時時刻刻在變化中。
3樓:冷侃娛文
自然法則在宇宙中是適者生存的,這個法則是可以支撐宇宙並被人理解的,你覺著適者生存對不對?在公司裡你會不會也做一個適者生存的人?
4樓:葉美美呵呵
宇宙遠比我們看到的要大的多,它是經過大**以後,進化而來的,並不是說,宇宙就是一成不變的,它也在改變,變成這樣也是因為生存的法則改變了它。
5樓:小叮噹答題
我覺得這個並不是什麼可以控制宇宙。而是經過數萬年或者是數百億年來的演變而來。當然這一演變也是非常讓人感覺到驚訝的。
6樓:挽清夢
宇宙很大,我們現在的科學對宇宙的認知還相對較少,宇宙變成今天的樣子肯定是經過數億年的演變才變成如今的這個樣子的。
宇宙在形成之前是什麼樣的?
宇宙外面是什麼**
7樓:
直線被認為是無限長的,而直線的兩端在無限遠處卻是重合的,你認為這個數學觀點正確嗎?如果你再深入瞭解一些關於宇宙(空間與時間、維度等)的知識,你就不會為你所提的這個問題糾結了。
愛因斯坦提出過一個觀點,認為宇宙是「有界無邊」的,即宇宙的空間是有限的,但你不可能找到它的邊界。所以現在無需討論宇宙之外的什麼,因為按照我們對宇宙的定義,一切物質、能量、空間、時間,都是宇宙的一部分。
下面是霍金在時間簡史中描述的一個非常有意思的推論。
不可能存在一個無限大的宇宙。
假如宇宙是無限的,那麼每一顆恆星的光線都將會終結於另一顆恆心的表面,以至於星星發出的光將會和太陽一樣亮。即使被其它不發光物質阻礙,那麼這些物質也將被加熱到和恆星一樣發光為止,而事實上這種情況並沒有發生,因為存在白天和夜晚。唯一的解釋就是根本不可能存在一個無限大的宇宙,無論是時間還是空間上。
我們現在的宇宙必須在有限久的過去誕生,恆星必須在有限久的過去開始發光。簡而言之也就是宇宙沒有達到熱平衡。 哈勃的發現證明了這點,那就是著名的宇宙大**。
愛因斯坦給我們描述了 一個多維的時空。也就是說宇宙是有限的,只是沒有邊界,這正如地球的表面,雖然有限,但卻沒有邊界,只不過地球的表面是二維的,而宇宙是四維的。
8樓:節日快那就樂
這個世上有無數個宇宙,因為這個世上空間最多,宇宙其實就是一個超級大的綵球,宇宙外面還有空間,相當於又是一個宇宙,在另外還有空間,所以有無數個宇宙。
9樓:孤心血淚
宇宙外面是人的思維想象。這絕對正確,因為沒人知道宇宙外到底是什麼,宇宙外面是什麼,誰也不知道正真的答案,只能猜想所以,宇宙外面是什麼,那就是你自己的猜想和你相信的東西理論,而這些是你的大腦細胞在工作,所以說宇宙外面是思維,人的思維可以到達的地方。就算未來科技知道宇宙外面是什麼,也會產生疑問,宇宙外面的外面是什麼,到那時,也就只有,你的思維。
想象告訴你宇宙外面的外面到底什麼。只能告訴你的是科學沒有邊界,是個無底的深淵,永遠都有不懂得東西。有時候一些東西,也沒必要弄懂。
10樓:屈震鵬
宇宙外面可能是一個很大人細胞裡
11樓:
宇宙外面是米飯的**
宇宙……到底有沒有邊界呢?
12樓:宇宙空間飛船
我們的宇宙有邊界嗎?
13樓:匿名使用者
沒有,宇宙按現在的發現計算曲率更類似一個體積無限且無邊界的形狀。打個比方吧,就像在一個球面上,沿表面走下去,永遠只能劃出一條無限長的曲線卻無法遇到邊界,我們現在的宇宙也是這樣。
雖然可能會有無數其他的宇宙,至於一模一樣的宇宙可能性不大,在早期形成的條件中,只要有一個引數哪怕只改變萬分之一,到今天我們的宇宙也會完全不同。
14樓:匿名使用者
其實討論這個話題前最好先看看宇宙的詞條,裡邊解釋的很詳細。有必要區分哲學和自然科學兩個不同層次的宇宙概念。哲學宇宙概念所反映的是無限多樣、永恆發展的物質世界;自然科學宇宙概念所涉及的則是人類在一定時代觀測所及的最大天體系統(一般指本**系宇宙)。
現代科學連本**系宇宙的邊際都還無法確定,就去討論哲學宇宙的邊際是毫無意義的。哲學宇宙之大跟本就無法想象,其時間、空間觀與我們的日常接觸可有本質區別,所以也談不上對其邊界進行定義。「六合之外存而不論」,討論其邊界只會徒增爭吵。
至於本**系宇宙的邊界,霍金等幾個頂級科學家都有提出四維球形、有限無界的模型,那麼三維空間上將是處處是中心處處是邊緣。當然目前還無法證明是否正確。
目前大多數科學家還是以宇宙大**的模型為基礎,推出現在宇宙的半徑大約為140光年左右(光的速度是最快的),是動態的邊緣,隨著時間變化而不同,明天的邊界比今天的大。
當然按這個模型推理,其邊緣外應該另有物質。否則宇宙如果是開放型的話,那麼n億億年後會膨脹稀薄而走向冷寂,這與永恆發展的宇宙觀相違背,(宇宙在永恆的時間裡,從開始至消亡或冷寂,只出現一次,哲學上肯定是實在難以令人信服),只有把本**系的宇宙放到更大的宇宙尺寸中去重組、變化,只能永恆發展~
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