作者skyjade (And Rohan will answer!)
看板ask-why
标题Re: [思辩] 科学的相对论和时空观
时间Mon May 7 21:38:46 2007
※ 引述《sarsspear (沙士比亚)》之铭言:
: 除了作者以外,对宇宙有限及大霹雳说的质疑:
: 1、宇宙如果有限,那应该能找到中心,但为什麽没找到?
: 2、宇宙如果有限,那物质跑出边缘时会怎样?
以上这两点刚好跟我的硕士论文有关......XD
现在在学术界有个假说,认为宇宙可能是有限大的(以三维空间来说)
但是宇宙的有限大是没有中心,也没有边缘的
假说内容假设宇宙就像一个正方体的房间(这是假设中最简单的情形)
不过和一般房间不同的是,你可以从一边的墙壁穿出去
而立刻从另一头的墙壁穿回来
或者你也可以从天花板穿出去
这样你会从地板上冒出来
也就是说,立方体相对的两个边,其实是黏在一起的
不过这个假说在验证上有一个问题
因为我们可以观测到的宇宙空间范围是有限的
如果这个箱子实际上远大於我们能观测到的范围
(也就是光从大霹雳以来能够走的距离)
(因为如果相对论是对的,没有任何资讯可以以超过光速的速度传递)
那考虑这种箱子的存在,跟不考虑箱子(直接假设宇宙无限大)比起来
对观测结果的影响会太小
: 3、如果小弟没记错,现在对宇宙年龄的观测盖因为目前观测到最远的
: 射线是约140亿年以前,但更远的很可能只是没观测到,或被阻隔了而已,
: 不代表不存在。
其实大霹雳理论"确实是"说在某个时间点之前的光会被阻隔,无法被我们直接看到
如果宇宙的温度是从极高温慢慢降下来,那麽在温度跌破3000K之前
宇宙中的电子会是游离的,不属於某个原子
这种电子容易与光子发生碰撞,使光子改变方向
情形类似在白天的浓雾中开车
光很充足,但它们一直被水汽散射,所以你还是看不清楚路
直到宇宙降温到3000K,电子的能量减少到质子的电磁力可以抓得住它们
水汽就突然消失了
於是这些光就可以一直走直线,直到被今天地球上的天文学家看到
: 4、大霹雳说认为一开始宇宙为密度、重力极大的组合,
: 为什麽能有物质以高速脱离,而不会被此重力场吸住?
一开始的初速度也极大,就可以脱离
至於一开始为什麽会有一个密度极高的点,又为什麽会出现极高的初速度
这个问题还没有答案
: 5、如果宇宙一开始外面没有物质,小物质由中心向外散出时,
: 应该能无限地远离,不可能减速、停下,以及聚合成大物质或星体。
事实上,如果一开始的物质分布有一点点不均匀
重力就会使密度高的部份密度越来越高(密度越高,把别人吸过来的吸力也越强)
宇宙曾经有一段时间膨胀得非常快(暴胀理论)
不过在那段时间(不到一秒)之後,宇宙膨胀的速度不足以阻止重力塌缩
: 维基百科列出的大霹雳疑点:
: 1. 视野问题(horizon problem);
: 2. 均匀度问题(flatness problem);
: 3. 磁单极问题(Magnetic monopoles);
这三点都可以用暴胀理论解释(不过第三点仍有争议就是)
不过在这里要解释我还要把这三个问题先介绍一遍
太累了......
: 4. 重子不对称(Baryon asymmetry);
我不太确定这里是不是指正反粒子的不对称
如果是的话,有人想用暴胀理论解释,也有人想用粒子物理(这个我不熟)的角度解释
: 5. 球状星团的年龄(Globular cluster age);
: 6. 暗物质;
: 7. 暗能量。
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