宇宙到底什么样
人们常说:宇宙广阔无垠。的确,银河系之外还有许许多多河外星系。数以亿计的各种天体构成星系,星系再构成星系团。宇宙中最少有10万个大大小小的星系团。有科学家做了推算,如果把宇宙看做是一个半径1千米的大球,那么银河系只有药片那么大,位于球心附近。那么宇宙有多大,它是什么模样呢?
宇宙在时间中仿佛是一个封闭的果壳。
有限宇宙球说
早在1917年,爱因斯坦就提出了有限无界的宇宙球模型假说。他指出:“应把宇宙看成是一个在空间尺度方面有限闭合连续区”,并在宇宙物质均匀分布的前提下,在数学上建立了一个“无界而有限”、“有限而闭合“的“四维连续体”,即宇宙是一个封闭的“宇宙球”。人们根据这一假说猜想:宇宙的极限为百亿光年,即一颗恒星射出的光线,在100亿光年后还会返回出发点。这种把有限和无限结合起来的思想合乎辩证法。但这样的奇妙学说,人们至今还不能完全理解。
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爱因斯坦的相对论指出:宇宙中时间和空间是非常复杂地纠缠在一起的。
难以理解的宇宙
英国物理学家史蒂芬·霍金是继爱因斯坦之后最受大众注目的科学巨人,他在对宇宙进行深入研究之后提出:宇宙有限而无界。比如在地球上,无论我们从南极走到北极,还是从北极走到南极,我们始终都不可能找到地球的边界。这就是有限而无界,宇宙也可能是如此,但宇宙很可能比三维世界的地球多了好几维。就像生活在二维世界的动物无法理解三维世界一样,生活在三维世界的我们也无法理解多维的宇宙。
英国剑桥大学教授斯蒂芬·霍金(1942~)是继爱因斯坦之后最伟大的科学家之一。
牛顿的“箱子宇宙”
古典力学的创立者牛顿设想:宇宙像一个无边界的大箱子,无数恒星均匀地分布在这个既无限又空虚的箱子里,靠万有引力联系着。他的观点引出了有名的“光度怪论”(即“奥尔伯斯佯谬”):如果宇宙真是无限的,恒星又是均匀地分布着,那么夜晚的天空将会变得无限明亮!
牛顿