大师作文网关于宇宙形状矛盾的问题
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/18 20:03:14
关于宇宙形状矛盾的问题
众所周知,所有的主体被描述形状时都是以几个自身所在的维度（空间）为基础的.但根据宇宙的定义即“所有的空间及时间”可知宇宙外面没有维度（空间）即宇宙所在的背景是“无”.则宇宙无法被描述其形状,但是众天文学家却一直在描述它的形状.他们是依靠什么去描述的呢?清看到我的问题的人大胆的猜想不一定非是权威的答案我才会采纳.毕竟科学的发展来源于大胆的猜想.我常这样想问题.但我是一名高中生能力有限知知甚少我实在想不出来.这对完善我的理论体系有很大的帮助.
众所周知,所有的主体被描述形状时都是以几个自身所在的维度（空间）为基础的.但根据宇宙的定义即“所有的空间及时间”可知宇宙外面没有维度（空间）即宇宙所在的背景是“无”.则宇宙无法被描述其形状,但是众天文学家却一直在描述它的形状.他们是依靠什么去描述的呢?清看到我的问题的人大胆的猜想不一定非是权威的答案我才会采纳.毕竟科学的发展来源于大胆的猜想.我常这样想问题.但我是一名高中生能力有限知知甚少我实在想不出来.这对完善我的理论体系有很大的帮助.
时间和空间是随大爆炸一同诞生的,谈论大爆炸之“前”和谈论比无穷大更大的数字一样是毫无意义的.
有一种理论就是你说的循环宇宙论,但是个人认为即使宇宙是循环的,前后相邻的两个宇宙也毫无关联.因为大挤压成为奇点的一瞬间,所有的时间、空间都消失了,我们无法预测,事实上,无法得知任何与上个宇宙有关的信息.根据“奥卡姆剃刀原理”,我们可以认为上一个宇宙——以及下一个宇宙—— 都是不存在的.
关于大爆炸的成因,我们现在无法精确预测,我们利用广义相对论可以推导出大爆炸之后几乎所有的景象,并且氦元素23%的丰度也证明了理论的推导.但就在大爆炸之初,这个体系出现了一个小小的BUG,就是时间从0到10^-43s（普朗克时间）之间的一个时间片段,广义相对论对此没有任何解释.因为在普朗克尺度下,量子力学使广义相对论的方程失效,我们无法预知大爆炸最初的一瞬间发生了什么,因为我们还没有一个完备的量子引力理论.从这个角度来说,现在的大爆炸理论不能说是错的（毕竟它还是经历了很多考验）,至少是不完备的.
我在这里冒昧的猜测,大爆炸是由于奇点内偶发的量子涨落引起的.因为在时间和空间为0的“地方”（没有别的语言工具了）,广义相对论失效,量子力学占主导地位.大爆炸处是未知的物理定律,我们无法预测那一瞬间发生了什么.
所以个人比较倾向于弦理论的解释,现在详细说弦理论似乎不太可能,我就简单说说弦理论的宇宙观：
在宇宙的开端,所谓大爆炸奇点其实是一个凝聚了11维时空的普朗克尺度的“小火球”,它具有极高的密度、能量,但都不是无限.这个小球被所谓的“弦”束缚着.弦是1维的,它扫过二维的路径,两根弦就扫过4维的时空.当弦-反弦相遇,湮灭时释放出4维的时空（3维空间1维时间）,维度不断膨胀,就形成了现在的宇宙.
关于“无中生有”,是这样解释的：
奇点处是所有物理定律失效的时候.在量子理论中,粒子可以以粒子-反粒子对的形式由能量中创生出来.宇宙中的物质由正能量构成的.所有物质都由引力相互吸引.两块互相靠近的物质比两块分得很开的物质具有更少的能量,因为你必须消耗能量去克服把它们拉在一起的引力而将其分开（因为假设无限远的势能为0,那么当物体靠近后因为引力做功使得其势能为负值）.这样,在一定意义上,引力场具有负能量.在空间上大致一体的宇宙的情形中,这个负的引力能刚好抵消了物质所代表的正能量,所以宇宙的总能量为0,凭空产生的物质不破坏质能守恒定律,宇宙“无中生有”了.
有一种理论就是你说的循环宇宙论,但是个人认为即使宇宙是循环的,前后相邻的两个宇宙也毫无关联.因为大挤压成为奇点的一瞬间,所有的时间、空间都消失了,我们无法预测,事实上,无法得知任何与上个宇宙有关的信息.根据“奥卡姆剃刀原理”,我们可以认为上一个宇宙——以及下一个宇宙—— 都是不存在的.
关于大爆炸的成因,我们现在无法精确预测,我们利用广义相对论可以推导出大爆炸之后几乎所有的景象,并且氦元素23%的丰度也证明了理论的推导.但就在大爆炸之初,这个体系出现了一个小小的BUG,就是时间从0到10^-43s（普朗克时间）之间的一个时间片段,广义相对论对此没有任何解释.因为在普朗克尺度下,量子力学使广义相对论的方程失效,我们无法预知大爆炸最初的一瞬间发生了什么,因为我们还没有一个完备的量子引力理论.从这个角度来说,现在的大爆炸理论不能说是错的（毕竟它还是经历了很多考验）,至少是不完备的.
我在这里冒昧的猜测,大爆炸是由于奇点内偶发的量子涨落引起的.因为在时间和空间为0的“地方”（没有别的语言工具了）,广义相对论失效,量子力学占主导地位.大爆炸处是未知的物理定律,我们无法预测那一瞬间发生了什么.
所以个人比较倾向于弦理论的解释,现在详细说弦理论似乎不太可能,我就简单说说弦理论的宇宙观：
在宇宙的开端,所谓大爆炸奇点其实是一个凝聚了11维时空的普朗克尺度的“小火球”,它具有极高的密度、能量,但都不是无限.这个小球被所谓的“弦”束缚着.弦是1维的,它扫过二维的路径,两根弦就扫过4维的时空.当弦-反弦相遇,湮灭时释放出4维的时空（3维空间1维时间）,维度不断膨胀,就形成了现在的宇宙.
关于“无中生有”,是这样解释的：
奇点处是所有物理定律失效的时候.在量子理论中,粒子可以以粒子-反粒子对的形式由能量中创生出来.宇宙中的物质由正能量构成的.所有物质都由引力相互吸引.两块互相靠近的物质比两块分得很开的物质具有更少的能量,因为你必须消耗能量去克服把它们拉在一起的引力而将其分开（因为假设无限远的势能为0,那么当物体靠近后因为引力做功使得其势能为负值）.这样,在一定意义上,引力场具有负能量.在空间上大致一体的宇宙的情形中,这个负的引力能刚好抵消了物质所代表的正能量,所以宇宙的总能量为0,凭空产生的物质不破坏质能守恒定律,宇宙“无中生有”了.