作业帮宇宙空间是无限还是有限科学上有没有解说
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/27 00:52:50
宇宙空间是无限还是有限科学上有没有解说
宇宙空间是无限还是有限科学上有没有解说
宇宙空间是无限还是有限科学上有没有解说
美国数学家杰弗里·威克斯的最新宇宙模型令科学界震惊：一个大小有限、形状如同足球的镜子迷宫；宇宙之所以令人产生无边无界的“错觉”,是因为这个有限空间通过“返转”效应无限重复映现自身.
根据美国国家航空航天局2001年发射升空的WMAP宇宙微波背景辐射探测器获得的资料,威克斯推断,宇宙其实是有限的,相对说来其实并不大,大约只有70亿光年宽度,形状为五边形组成的12面体,有如足球.人们之所以感觉宇宙是无限的,是因为宇宙就像一个镜子迷宫,光线传过来又传过去,让人们发生错觉,
误以为宇宙在无限伸展.《新科学家》杂志报道了威克斯的推断.
WMAP探测器用于探查宇宙大爆炸“大火”遗留下来的热量痕迹——弥漫于整个宇宙的微波背景辐射,此种“余热”温度很低,约在绝对零度以上3度.虽然宇宙微波背景辐射弥漫于整个宇宙,但并不是到处完全均匀,而是有一些波动,如同大海总在波浪起伏一样,形成一圈圈微波背景辐射“涟漪”.探测这些“涟漪”的大小和强度,可推定宇宙早期的情况,也可以推定现今宇宙有多大.
如果宇宙是无限的,那么就会有各种大小的宇宙微波背景辐射“涟漪”.而WMAP观察到了较小规模的微波背景辐射“涟漪”,这和无限宇宙理论推测的几乎一致,但是大尺度范围的“涟漪”却没能观察到.在大尺度上,微波背景辐射“涟漪”似乎被“抹平”了.这一点意味着：宇宙可能是有限的.其道理就像在澡盆中掀不起巨浪一样,在一个有限的宇宙中也不会有无边的“涟漪”.而威克斯的比喻是：“正像一口钟的震动不会比这口钟本身还大一样,宇宙中的任何波动也不会比宇宙本身还大.”
威克斯及其合作者认为,根据WMAP获得的观察资料看,宇宙不仅是有限的,而且相对较小,直径不过70亿光年,并具有一种奇特的性质,即能够把自身反射回去.尽管宇宙是有限的,但它没有具备任何性质的边界.如果一艘太空船像光一样笔直前行,最终它将回到出发点,就像环绕地球航行一样,没有任何一个点标志着你在哪里“重返”.
由于这种奇异效应,从一个星系发出的光将沿着两条不同的路径抵达地球,在地球上的观察者看来,同一个星系将出现在天空中的两个不同地方,而误认为是两个不同的星系,具有不同的年龄.这就如同一个镜子迷宫,其中每一样事物都会有许多镜像.但是,要确认两个在不同地方的星系影像其实是同一个星系却比登天还难,威克斯说：“这就像是要在数十亿拥挤的人群中认出从正面看是50岁的样子、从头顶俯视则是7岁模样的两个人影是同一个人一样.”
威克斯用12个完全相同的五边形组成的、像足球一样的12面球体来描述这样的宇宙.他认为,这是对WMAP观测资料的最好解释.用计算机模拟,这种模型能在不附加任何条件的情况下产生和WMAP所观测到的宇宙微波背景辐射“涟漪”一样的图样.威克斯说：“它和WMAP获得的资料惊人地契合.我都不敢相信,结果比我想像的还要好.”
威克斯认为,由于宇宙存在“返转”效应,我们观察到的宇宙其实是一种幻觉,这个12面体在无休无止地重复映现它自身,如果你从其中一个五边形中走“出去”,你将从其另一面重新回到同一个地方,并一再观察到同样的天空、同样的星系.
宇宙有没有结束现在还难说，如果是开放宇宙或者平衡宇宙，宇宙就没有结束；一直膨胀下去我们这个空间时间稳定不稳定还是个问题，至于有限无限那肯定是有限
在当今宇宙论中比较科学和流行的宇宙大爆炸论中认为宇宙有限无边，从广义相对论的中也推导出了这样一个结论。
现在大多数科学家支持 爆炸论，认为无界。从现在的天文观测来看宇宙的确是在扩张。