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  • 1 # 北美程式猿Hugh

    現代宇宙學的標準模型的中心是FLRW度規,其中隨時間變化的尺度因子(scale factor)描述了宇宙的膨脹。對於普通的物質來說,其能量密度正比於尺度因子的負三次方;對於輻射來說,其能量密度正比於尺度因子的負四次方,可以理解為在粒子密度隨尺度因子三次方下降的同時,其波長也隨尺度因子的一次方增長;而由宇宙學常數(cosmological constant)描述的暗能量的能量密度則不隨尺度因子變化。

    因此不難看出,如果一個宇宙只含有物質的話,那麼是可以維持能量守恆的。但現在的宇宙模型除了物質以外還包含輻射和暗能量,因此確實不符合能量守恆。

    我們不能用平直時空的概念來講彎曲時空的守恆律。彎曲時空有彎曲時空的講法。確實,最一般情況的廣義相對論時空是不存在守恆的能動量的,這個可以粗略地理解為時空邊界可以有非零的引力波能流。但是就像我們在平直時空考慮總能量守恆時要限制物質在一定範圍內一樣,在廣義相對論裡我們也可以限制引力波動在一定範圍內,換句話說無窮遠處是沒有引力波動的。如果限制在這種情況下,無窮遠處的時空事實上是處於僅有宇宙學常數效應的狀態,即三種之一:平直時空,德西特時空和反德西特時空。它們對應著無窮遠處的三種不同的時空對稱群。這種對稱性稱為時空漸進對稱性(Asymptotic symmetry),

  • 2 # 原子說生物

    宇宙有多大,能量有多少。

    宇宙包括什麼

    宇宙包括我們可見的物質,反物質,能量,暗能量,暗物質…

    物質都可轉化為能量

    根據質能方程,當核聚變或者核裂變時,物質將失去少量質量,這些質量轉化為能量,這就是核能。

    正反物質結合時,能發生湮滅現象,釋放大量的能量。

    總結

    由上可知,無論什麼物質,都是可以轉化為能量的。

    也就是說,整個宇宙都是能量的集合體。可以推測,能量的最小單位是構成物質的基礎,能量單位按照一定的方式執行時,就表現為力,使能量具有物質性。

    因此,宇宙的總能量應該等於正反物質轉化的能量加上現存的能量。這個總能量是固定不變的。如果我們認為宇宙是無限的,那麼能量就是無限的。不過我認為,宇宙中沒有無限大的東西。物質可以轉化為能量,能量也應該可以轉化為物質。宇宙的生命歷程應該在某個迴圈中—從無到有,再從有到無。

    大家覺得呢?

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