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宇宙有没有边呀
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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. 无边界宇宙模型是史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)与詹姆·哈特尔 (Jim Hartle)于1983年提出来的.宇宙的历史可以参照地球 表面的纬度来描述.纬度与北极的距离代表虚的时间(imaginary time), 与北极等距离的圆周（纬度圈）长度代表宇宙的空间尺度.宇宙是作为从 北极的一点（大爆炸）开始的,从北极一直往南走时,离北极等距离的纬 度圈越来越大,这对应于宇宙随虚时间的膨胀.宇宙在赤道处达到最大的 尺度,再往南去,宇宙将随着虚时间的继续增长而收缩,最后在南极收缩 成一点（大挤压）.尽管宇宙在北、南两极的尺度为零,但这两点不是奇 点,科学定律在这里照样有效. 霍金和哈特尔为什么要采用虚时间呢?显然,我们生活在实时间中, 例如,从未见到过停表用虚数来记录体育比赛的时间间隔.在无边界宇宙 模型中使用的虚时间并不是宇宙事件经历时间的真实度量,而是一种避开 奇点的方便的办法：先用虚时间表示宇宙的演化,然后将所得方程式转换 到实时间,大爆炸宇宙的历史就能做为实时间的函数被描绘出来. 霍金和哈特尔就是用上述巧妙的办法从极早期宇宙的大爆炸模型中移去奇点的.对宇宙而言,奇点犹如一个边界,时间的（不是空间的）边界. 若存在此边界,人们自然会提问：边界的另一侧是什么样子的,也就是说, 大爆炸以前的宇宙是什么情景.在霍金和哈特尔的模型中,虽然在膨胀宇宙诞生的北极有一个"零时间",但犹如地球的北极一样却没有边界.如 果你在北极附近沿一直线向北散步,就会在越过北极后发现自己在向南行 进了；同样,如果你能逆着时间向"零时间"旅行并一直走下去,则会在越过零时时发现自己又顺着时间前进了.你将不会停步在"大爆炸以前". 由此可见,上述宇宙模型是一个没有边界的完全自给自足的时空泡泡 (completely self-contained bubble of spacetime),用霍金本人的话 说："宇宙的边界条件是它没有边界? 大挤压(Big Crunch)被著名的天文科普作家约翰·格里宾(John Gribbin) 称之为Omega点（Omega是希腊文最后一个字母Ω的读音）,在1988年问世 的格里宾的著作《The Omega Point》一书中,作者这样写道："大挤压" 是一个不中听的名词,它很难恰当地描述像宇宙终结这样一个重要的事件, 但还没有大家约定的较好的称谓,我便自作主张地借用了"Omega点"这 一名称[注].在宇宙向Omega点坍缩的过程中,众多星系将在"大挤压" 前的一年左右的时间里重重叠叠地挤在一起；这时,宇宙背景辐射的温度 比恒星内部的温度还要高,众多繁星裂解成无数基本粒子组成的高温浓雾. 距Omega点约一小时的时候,星系中心的超大质量黑洞开始互相吞食,但 按照加拿大艾伯塔大学的沃纳·伊斯雷尔(Werner Israel)和他的同事们 提出的模型,由于存在着与许多大黑洞内部奇点有关的强引力场,将使这 一最后的坍缩过程在普朗克时间10^(-43)秒内完成,而不是一小时.这确 实是一种比暴胀阶段的宇宙快速膨胀更具戏剧性得多的大暴缩. 这个最后坍缩的最可能的结局是超密宇宙将"反弹",开始一个新的膨胀相.Omega点变成一个新的大爆炸,而我们宇宙的大爆炸可能是另一 个宇宙的Omega点,或者说,是同一宇宙的前一个循环,一个振荡宇宙模型.由此可见,无边界宇宙,就时间而言,也是一个无始无终的宇宙. 1998年,根据对一些遥远星系内爆发的超新星的测量,天文学界曾掀 起了一阵宇宙将永远膨胀下去的论断.霍金在1999年也表示过他相信宇宙 将永远膨胀下去.果真如此的话,无边界宇宙模型也需要重新考虑了. 对无边界宇宙模型拟深入研究的读者,可阅读吴忠超同志用英文撰写 的《No-Boundary Universe》一书（湖南科学技术出版社1993年出版）. [注]：20世纪初,一位法国神学家皮埃尔泰尔哈德(Piorre Teilhard de Chardin)曾乐观地预言人类的创造力会发展得极快,最终,我们的人民将 遍布于宇宙并获得控制整个宇宙的技能.其结果,将是人与自然的统一,导致空间收缩成为一个他称作"noosphere"的能量的大球,noosphere进 一步收缩,导致Omega点.
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扫描下载二维码宇宙探索 | 胸怀整个宇宙的理想主义者和科学梦想家——郑永春的科普专栏如果整个宇宙失去引力一秒，会发生什么情况？ - 知乎17被浏览6542分享邀请回答1211 条评论分享收藏感谢收起2添加评论分享收藏感谢收起扫二维码下载作业帮
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宇宙到底有没有边?
歪哥制造TA0075
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无边界宇宙模型是史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)与詹姆·哈特尔 (Jim Hartle)于1983年提出来的.宇宙的历史可以参照地球 表面的纬度来描述.纬度与北极的距离代表虚的时间(imaginary time),与北极等距离的圆周（纬度圈）长度代表宇宙的空间尺度.宇宙是作为从 北极的一点（大爆炸）开始的,从北极一直往南走时,离北极等距离的纬 度圈越来越大,这对应于宇宙随虚时间的膨胀.宇宙在赤道处达到最大的 尺度,再往南去,宇宙将随着虚时间的继续增长而收缩,最后在南极收缩 成一点（大挤压）.尽管宇宙在北、南两极的尺度为零,但这两点不是奇 点,科学定律在这里照样有效.霍金和哈特尔为什么要采用虚时间呢?显然,我们生活在实时间中,例如,从未见到过停表用虚数来记录体育比赛的时间间隔.在无边界宇宙 模型中使用的虚时间并不是宇宙事件经历时间的真实度量,而是一种避开 奇点的方便的办法：先用虚时间表示宇宙的演化,然后将所得方程式转换 到实时间,大爆炸宇宙的历史就能做为实时间的函数被描绘出来.霍金和哈特尔就是用上述巧妙的办法从极早期宇宙的大爆炸模型中移去奇点的.对宇宙而言,奇点犹如一个边界,时间的（不是空间的）边界.若存在此边界,人们自然会提问：边界的另一侧是什么样子的,也就是说,大爆炸以前的宇宙是什么情景.在霍金和哈特尔的模型中,虽然在膨胀宇宙诞生的北极有一个"零时间",但犹如地球的北极一样却没有边界.如 果你在北极附近沿一直线向北散步,就会在越过北极后发现自己在向南行 进了；同样,如果你能逆着时间向"零时间"旅行并一直走下去,则会在越过零时时发现自己又顺着时间前进了.你将不会停步在"大爆炸以前".由此可见,上述宇宙模型是一个没有边界的完全自给自足的时空泡泡 (completely self-contained bubble of spacetime),用霍金本人的话 说："宇宙的边界条件是它没有边界? 大挤压(Big Crunch)被著名的天文科普作家约翰·格里宾(John Gribbin) 称之为Omega点（Omega是希腊文最后一个字母Ω的读音）,在1988年问世 的格里宾的著作《The Omega Point》一书中,作者这样写道："大挤压" 是一个不中听的名词,它很难恰当地描述像宇宙终结这样一个重要的事件,但还没有大家约定的较好的称谓,我便自作主张地借用了"Omega点"这 一名称[注].在宇宙向Omega点坍缩的过程中,众多星系将在"大挤压" 前的一年左右的时间里重重叠叠地挤在一起；这时,宇宙背景辐射的温度 比恒星内部的温度还要高,众多繁星裂解成无数基本粒子组成的高温浓雾.距Omega点约一小时的时候,星系中心的超大质量黑洞开始互相吞食,但 按照加拿大艾伯塔大学的沃纳·伊斯雷尔(Werner Israel)和他的同事们 提出的模型,由于存在着与许多大黑洞内部奇点有关的强引力场,将使这 一最后的坍缩过程在普朗克时间10^(-43)秒内完成,而不是一小时.这确 实是一种比暴胀阶段的宇宙快速膨胀更具戏剧性得多的大暴缩.这个最后坍缩的最可能的结局是超密宇宙将"反弹",开始一个新的膨胀相.Omega点变成一个新的大爆炸,而我们宇宙的大爆炸可能是另一 个宇宙的Omega点,或者说,是同一宇宙的前一个循环,一个振荡宇宙模型.由此可见,无边界宇宙,就时间而言,也是一个无始无终的宇宙.1998年,根据对一些遥远星系内爆发的超新星的测量,天文学界曾掀 起了一阵宇宙将永远膨胀下去的论断.霍金在1999年也表示过他相信宇宙 将永远膨胀下去.果真如此的话,无边界宇宙模型也需要重新考虑了.对无边界宇宙模型拟深入研究的读者,可阅读吴忠超同志用英文撰写 的《No-Boundary Universe》一书（湖南科学技术出版社1993年出版）.[注]：20世纪初,一位法国神学家皮埃尔泰尔哈德(Piorre Teilhard de Chardin)曾乐观地预言人类的创造力会发展得极快,最终,我们的人民将 遍布于宇宙并获得控制整个宇宙的技能.其结果,将是人与自然的统一,导致空间收缩成为一个他称作"noosphere"的能量的大球,noosphere进 一步收缩,导致Omega点.
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现代科学家说：宇宙的形状貌似是 想个足球
但是我貌似认为 是没有边的 谁晓得啊！
这类问题问的没有意义，因为现在谁也不能证明宇宙到底有没有边界，因此，你想宇宙有边就有，你想没有就没有~
宇宙没有边缘。由于时空曲率的影响，宇宙的图象应该是一个类似于四维球面的模型。是有限无边的。 举个例子，地球表面是二维的球面，地球表面积有限，体积也有限，但你在地球表面永远走不到终点，因为它没有边界。 宇宙也是一样，只不过多了两维罢了。...
国外天文学家哈勃观测宇宙红移,发现宇宙正在膨胀,说明宇宙有边.
有限但无边界就像地球的表面是有限的,但没有边界,没有听说有人走到地球边缘掉下去的事吧?宇宙是四维空间,地球表面是三维这个问题无法证实,是理论物理研究的问题,哲学问题不必深挖,想破脑袋也没有正确的答案实在不行,你可以尝试向宇宙边缘开一架飞船看看 时间简史 也许不错...
宇宙没有边。
可惜3维球面都难以想象，何况4维。
爱因斯坦说：宇宙是有限而无界的。
个人认为宇宙就像是细胞一样，我们在细胞内，所以是有边的，只是我们太渺小，很难找到边。至于边外面是什么？这就像是细胞外面一样，可能是其他细胞可能是空气。
宇宙是有边的只是我们还没有发现到而已
扫描下载二维码做地球人太危险？末日来临前能移民外太空吗(图)-中新网
做地球人太危险？末日来临前能移民外太空吗(图)
日 08:31　来源： 　
当世界末日来临时，来一场说走就走的“冒险”，你准备好了吗？
　　5月31日电 你还记得那个有关“日是世界末日”的玛雅预言吗？虽然时间说了真话，让当年的预言不攻自破，但近期各种有关世界末日的言论又开始层出不穷。
　　NASA发现72个轨道不详的近地行星，或将造成世界末日；地震频发，超级火山格外频繁喷发，或为世界末日前兆；还有科学家再次预言2032年是真正的末日……难道“世界末日”不是空穴来风，而是真的会来临？
　　地球太危险，做个地球人真心不容易。如果世界末日真的来临了，人类又该何去何从？移民外太空真的靠谱吗？
　　【别怕，我们有“诺亚方舟”】
　　《圣经》中，当洪水侵袭时，诺亚建造的一艘方舟让其一家人躲过天灾，得以存活。许多濒临灭亡的动物和很多物种也得以保留。从此，“诺亚方舟”便成了避难所的象征。
　　美国一家企业就研制了一艘“诺亚方舟”：一种名为“活命舱”的球形装置。它具有良好的保温性和密闭性，可以一直漂在水面，但不会翻转。舱内空间够给每名乘客提供5天的食物、饮用水和空气。用户还可以要求打造豪华版“活命舱”，安装环绕音响、更大储物空间、干式厕所等设施。
　　也许你会想，若是真的到了世界末日，即使有了“诺亚方舟”，只有5天的食物也根本不够。
　　不用担心，在位于挪威和北极之间的斯瓦尔巴岛全球种子库里，储存着来自世界各地数十万份植物种子的“备份”，以防人类赖以生存的农作物因灾难而绝种。因此有科学家把这座种子大仓库称为“植物诺亚方舟”。
　　目前，库里储存着来自全球4000多个植物物种的86万份种子备份。据说小麦、大麦和豌豆等农作物的种子可以持续保存1000年，像生存能力最强的高粱种子，大约能存放1.95 万年。
　　【逃离地球表面】
　　那么，当末日来临的时候，有了“诺亚方舟”，就真的万无一失了吗？
　　英国著名物理学家史蒂芬•霍金曾表示，“不逃离我们脆弱的星球”，人类将无法在未来1000年里幸存下来。他表示，移民外太空将是确保人类生存的关键步骤。霍金说：“我们生存的唯一机会就是不要蜗居在地球，而是尽快在太空中扩散开来。”
　　What？听到这样的说法，许多小伙伴们都惊呆了！难道我们飞向太空的梦想可以成真吗？
　　其实，航天技术的飞跃式发展，让人类“殖民”外太空的计划早已成型。欧洲航天局(ESA)的负责人约翰•迪特里希•韦尔纳已经公布了国际“月球村”的想法，人类在20年内就可能会实现去月球度假的想法――利用来自月球表面的自然资源进行建设，为科学、商业甚至是旅游业提供永久性的基地。
　　不只是月球，科学家也把目光瞄向了火星。“登陆火星对人类的生存至关重要”――SpaceX首席执行官伊隆•马斯克称其将在年内宣布火星飞船计划，并制定在2025年将人类送上火星的目标。
　　“火星很自然地成为了我们的下一个殖民目标。实际上，火星是我们目前有机会在上面建立自给自足城市的唯一一个地球之外的星球。”
　　【说走就走？】
　　太空旅行、太空旅馆、太空电梯――这些词已经不再只来自于科幻电影了。要是想在外太空生活，吃和住是首先必须要解决的问题。
　　为了在月球和火星上生存，科学家利用土质与月球和火星相似的土壤种植番茄、豌豆、水芹等蔬菜。“太空蔬菜”长势喜人，特别是“火星”试验田里的蔬菜甚至开始开花。
　　本月28日，NASA在国际太空站(ISS)以充气方式成功增建一个舱间，成为世界首座充气式太空舱，为未来的“太空旅馆”铺路。
　　除此之外，专家们也正在探索用纳米材料制造“太空电梯”。“电梯”吊索的一端固定在陆地或海面的平台上，另一端紧抓住距地约3.6万公里、与地球同步飞行的航天器。
　　若是在有生之年不能去太空看一看，还可以在去世后埋葬到外太空。预计仅花费1990美元，骨灰盒将从卡纳维拉尔角的宇宙火箭发射场发送。
　　不过，人类是在地球进化发展的动物，移居到外太空必然会水土不服。因此，科学家认为，在移居外太空这件事情上，人类还需要一段进化过程，这个过程也是一个残酷的优胜劣汰过程，只有最终适应外太空环境的人，才能生存繁衍下去。
　　除了人类自身需要适应外太空的环境外，目前的技术条件也无法把人类快速的送到外太空。美国空军和NASA目前正在秘密研究一种“空间发动机”飞行器，并有望在5年内造出样机进行测试。一旦测试成功，那么从地球前往火星只需3个小时，前往距地球11光年的星球只需80天。至于结果如何，我们拭目以待。
　　当世界末日来临时，来一场说走就走的“冒险”，你准备好了吗？
【编辑:何路曼】
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