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1 # 科技領航人
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2 # 優美生態環境保衛者
什麼是多元宇宙?
多元宇宙又稱平行宇宙,它是基於量子理論所提出的一種設想,是從量子理論中關於宇宙的基本組成-量子具有的不確定性出發,繼而設想到現在所處的宇宙是從原始宇宙中分離出去的,與原始宇宙保持著一定相似性但又具有不同性質的宇宙空間。雖然從文字表述上,無認多元宇宙,還是平行宇宙都非常簡單,但是卻引出了宏觀世界和微觀世界聯絡的深層次問題,是近現代以來許多科學家和物理學家為之著迷和奮鬥的一大領域。
我們現有的宇宙組成物質,其所依賴的認知體系就是在三維體系下的時間和空間的組合,而根據科學家們的假設,多元宇宙則是與現實宇宙保持著一定聯絡的原始宇宙分支,有可能是與我們同處相同的時間維、而處於不同空間維的狀態,比如同時飛行的直升機和熱氣球;也有可能是與我們同處相同的空間維、而時間維不相同,比如在同一條車道行駛的不同汽車,它們在透過同一點位時的時間線就不一樣。我們所在的宇宙,則更像是在直升機上或者公路上的一輛汽車之內,而對於熱氣球或者其它同車道上的汽車則一無所知,但是它們卻與我們所處的時間或者空間維度勢必產生某種聯絡。
根據多元宇宙理論,由於這些宇宙和我們所處的宇宙都是出於同一個原始宇宙,那麼按照宇宙發展的演化歷程,勢必會存在著與我們現有宇宙條件相同或者相似的另外一個時空,在那裡可能擁有歷史演化途徑相同的行星,包括地球,也有可能包含地球上的人類,那裡的發展和演化既有可能延續著現有宇宙的發展脈絡,也當然有更大的機率出現另外的發展結果,比如已經滅絕的動物、已經逝去的人類,在另外一個平行宇宙中有可能完好無缺。當然,對於以上的描述,是基本對平行宇宙性質的一種推測。
而平行宇宙根據其可能存在的特性以及產生的根源,則還可以繼續劃分為四種主要的不同型別,這些也都是科學家們重點關注和感興趣的地方。第一種是宇宙泡沫理論,該理論認為在奇點大爆炸之後特別是初始期的急速膨脹時期,在巨大能量的推動下會產生眾多宇宙“泡泡”,而這些泡泡的組合體形成宇宙泡沫,在每一個泡泡中都擁有一套獨立的物理規則和體系,比如我們所處的宇宙就是其中的一個泡泡,在這個泡泡中的所有物體規則如果拿到別的泡泡(平行宇宙)中,都有可能會失效,而連線這些平行宇宙的通道為蟲洞,透過蟲洞可以進行時間和空間的穿梭,但是截至目前,我們還沒有觀測到現有宇宙中有蟲洞存在。
第二種是暴漲宇宙理論,該理論認為只有在可觀測宇宙範圍之內,我們的所有物理體系和規則才成立,我們可以根據宇宙微波背景輻射以及引力波等方面的深入觀測,加之暗物質和暗能量的間接發現,來推測出可觀測宇宙的直徑和年齡等基本特徵,在可觀測宇宙的範圍之內,這些物理規則才適用,才會對我們所處的現實宇宙發生作用,而在可觀測宇宙的範圍之外,隨著宇宙的暴漲,就會不斷產生新的平行宇宙時空。
第三種是膜理論,該理論認為我們所處的宇宙是一個由四維超曲面所構成的空間體,這個空間的外圍就像一個膜一樣包裹著內部的宇宙,由這個“膜”形成了宇宙“泡泡”,不同的被膜包裹的泡泡之間會發生持續地相互地靠近和反彈現象,對於小型的泡泡,則不斷進行坍縮最後歸於虛無,而由量子漲落佔據優勢的泡泡在超出一定的臨界限值以後,會不斷髮生向外膨脹,結果形成了與宇宙暴漲理論相同的結果。
第四種是量子多元宇宙理論,該理論是從量子力學中微觀粒子發生的運動具有不確定性和機率性出發的。比如在做電子雙縫干涉實驗時,量子力學認為微觀粒子的運動正是因為其不確定性和隨機性的表現,波函式的存在使單個電子可以同一時間既能透過其中一條縫隙,也能透過另外的一條縫隙,並且二者還可以發生干涉現象,而當人類對其觀測時,波函式發生了坍縮。為了解釋這種離奇的現象,有科學家在此基礎上提出了量子多元宇宙理論,認為在做這個實驗時,處在疊加狀態的不僅僅是電子,現實世界也是處於疊加狀態的,一旦電子穿過雙縫,那麼這兩個疊加世界就會出現分離,在其中一個世界中這個單電子穿越了一條縫隙,而在另外一個平行世界中,這個單電子則穿越了另外一條縫隙,觀測者所看到的現象,就是兩個世界電子運動軌跡的疊加結果,這也是以玻爾為首的量子力學派將觀測者和他們的意識引入了量子力學中的結果,人們形象地解釋由於人類觀測的介入,使其處在其中一個平行宇宙之中,進而觀測到了量子在這個平行世界中特定的運動狀態。
雖然多元宇宙的概念還處在設想階段,想要證實或者證偽並不是一朝一夕的事情,難度也相當的大,不過目前科學家們透過一系列的觀測,似乎已經找到了多元宇宙存在的蛛絲馬跡,比如在研究宇宙微波背景輻射時,發現在某些區域存在著巨大的“冷斑”。
“冷斑”所在區域,沒有發現常規物質,也沒有暗物質存在的證據,更沒有輻射訊號,相當於不對外表現任何資訊,而且所有訊號在到達那裡都完全消失,溫度又比周圍區域明顯偏低,這些冷斑區域所佔的空間非常之大,絕非黑洞所為。因此,科學家們推測,這種現象的發生有可能是其它時空造成的,因為溫度是一個時空體系所能表現出來的最基本的物理屬性之一,說明那塊區域有可能存在著另外一套物體體系和規則,這種特徵與平行宇宙的設想比較符合。
至於多元宇宙是否存在,這將是接下來很長一段時間,科學家們為之繼續努力奮鬥的重點領域,哪怕是一丁點兒的證據,都將極大地拓寬我們對宇宙發展和演化規律的認知。
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3 # 模糊黃金紅
古太極宇宙大統一論的多元宇宙觀如下:
這張泡泡圖表徵一個多元宇宙:宇宙由N個泡泡真空團和一個宇宙大空洞組成,真空由光子填充,空洞由純引力子填充。
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4 # 軍機處留級生
多元宇宙理論是專家稱之為有限或無限可能宇宙的假設集合,包括人們經常經歷的歷史宇宙。這些有限或無限可能的宇宙危及一切存在的事物和一切可能存在的事物,例如:
空間
能源
時間
物質
它還考慮了描述前面提到的常數和物理定律。這些包含在多元宇宙中的宇宙就是人們有時所說的“平行宇宙”這些多元宇宙的想法呈現出許多不同的形式。看看五種型別的多元宇宙以及它們實際上是如何存在的:
泡泡宇宙
泡泡宇宙很容易理解。在這個理論中,可能還有其他的大爆炸事件,離我們如此之遠,以至於我們還不能想象所涉及的距離。如果我們認為我們的宇宙由大爆炸產生的星系組成,向外膨脹,那麼最終這個宇宙可能會遇到另一個以同樣方式產生的宇宙。或者,也許所涉及的距離是如此之大,以至於這些多元宇宙永遠不會相互作用。不管怎樣,不需要巨大的想象力就能看到泡沫宇宙是如何存在的。
重複宇宙中的多元宇宙
多重宇宙的重複宇宙理論是基於無限的時空。如果它是無限的,那麼最終粒子的排列會重複自己。根據這個理論,如果你走得足夠遠,你會遇到另一個地球,最終會遇到另一個“你”。
新世界還是平行宇宙
根據這個多元宇宙理論,我們感知的宇宙並不是全部。除了我們感知的三個空間維度之外,還有額外的維度,加上時間。其他三維“膜”可能在更高維度的空間中共存,因此充當平行宇宙。
女兒宇宙
量子力學用機率來描述宇宙。在量子世界中,一個選擇或情況的所有可能結果不僅會發生,而且確實會發生。在每個分支點,一個新的宇宙被創造出來。
數學宇宙
數學被認為是用來描述宇宙引數的工具。然而,可能會有不同的數學結構。如果是這樣,這樣的結構可以描述一個完全不同的宇宙。
也許我們生活在一個宇宙之上,一個宇宙之上的宇宙之中,等等,直到無限。也許我們生活在無限宇宙中的“口袋”宇宙中。也許我們甚至生活在一個宇宙的宇宙中,任何事情的任何可能結果都可能發生,因為所有的可能性都存在於它們自己的宇宙中。在任何情況下,多元宇宙都包含一個關鍵點:我們是一個意外。我們的宇宙並沒有被特別調整到擁有讓我們的存在——以及一切的存在——成為可能的恰到好處的常數。相反,這只是一種統計機率,在無限多的宇宙中,其中一個會像我們的宇宙一樣出現,粒子可以聚整合原子、分子、草、空氣、星星、幸運符和人。
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5 # 軍機處留級大學士
1954年,一位名叫休·艾弗雷特三世的普林斯頓大學年輕博士生提出了一個激進的想法:存在平行宇宙,就像我們的宇宙一樣。這些宇宙都與我們的宇宙相關。他們從我們的分支,我們的宇宙也有其他分支。在這些平行的宇宙中,產生了不同於我們宇宙的結果。在我們的宇宙中滅絕的物種已經進化並適應存在。在其他宇宙中,我們人類可能已經滅絕了。
這個想法令人難以理解,但仍然是可以理解的。類似於我們自己的平行宇宙或維度的概念出現在科幻小說被用來解釋形而上學。但是,為什麼一個年輕有為的物理學家會冒著未來職業生涯的風險,提出一個關於平行宇宙的理論呢? 對大爆炸理論的科學理解包括一個或多個平行宇宙存在的可能性。這一理論被稱為“多元宇宙”,其中許多宇宙可以共存。
我們不知道宇宙的確切形狀,一個理論是它是平的,永遠不會變。這將呈現許多宇宙存在的可能性。宇宙有可能開始重複自己。這是因為粒子只能以多種方式組合在一起。 在無限的宇宙中,物質能夠自我安排的方式只有這麼多。最終,物質必須重複自身,並以類似的方式自我安排。因此,如果宇宙無限大,它也是無限平行宇宙的家園。
量子水平是迄今為止科學發現的最小水平。量子物理學的研究始於1900年,當時物理學家馬克斯·普朗克首次將這一概念引入科學界。普朗克對輻射的研究得出了一些與經典物理定律相矛盾的不尋常發現。這些發現表明,宇宙中還有其他規律在起作用,它們在比我們所知更深的層次上執行。
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6 # 知識小百科
第一個是泡沫宇宙概念,其他宇宙可能存在於離我們很遠的地方,我們永遠不會互相看到,或者在黑洞中心的奇點裡面。
第二種是膜和多維的想法。這這種主要受到弦理論中的多維宇宙的啟發,就好像我們住在一張紙上,這紙在一本厚厚的書中。
第三種來自量子力學中的多元宇宙論,這種理論認為,某些宇宙可能擁有一些和我們宇宙相同的事物,而各個宇宙中所遵循的物理定律可能不同,而這些宇宙又同時存在。
簡單的說,就是多元宇宙是不同的宇宙,角色有機率一樣,故事情節發展也有可能一樣,不過,多元宇宙的角色,時間和故事情節發展具有無限的可能性!
不過,這些理論暫時都沒有辦法去論證!這些想法本身甚至都不是理論上的,它只是一個假設,相當於一個思想實驗。
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7 # 科幻接力
宇宙是多元宇宙!
宇宙有多少元?
宇宙是多層宇宙!
宇宙有多少層?
宇宙是多重宇宙!
宇宙有多少重?
宇宙的維度有多少?
就要明白宇宙有多大!
宇宙到底有多大?
大到我們無法想象!
一、導論
宇宙之外是什麼?
宇宙到底有多大?
宇宙之外之外是什麼?
宇宙之外之外之外的外邊是什麼?
宇宙之外的之外的之外的之外之外之外是什麼?
宇宙到底有多小?
小到一個質點,質點裡面是什麼?
質點裡面的裡面的裡面是什麼?
宇宙到底有多少個維度?
每個維度與維度之間橫向是什麼結構?
維度與維度的縱向是什麼結構?
…………………………
人類貧瘠的想象力似乎很難理解,那就讓我們用宇宙中跑得最快的東西——光來衡量吧。
二、用光來測量宇宙
光在真空中的速度為每秒30萬公里。這個速度如此之快,以至於近代的學者誤以為光速是無限大的——開啟燈的一瞬間,整個房間不就被照亮了嗎?
實際上,光照亮方圓幾米的一小塊地方,大約需要一億分之一秒。在你讀這篇文章的幾分鐘內,光子就飛了1000萬公里,相當於繞地球250圈!
人的視細胞感受到的每一個光子,都是8分鐘之前從太陽表面出發的,跨越了1億5000萬公里的漫長距離,才進入你的視網膜。冥王星和太陽相隔75億公里,暗淡的Sunny到達這顆荒蕪的矮行星需要7小時!
離開太陽系之後,我們更能體會到宇宙的速度極限——光速在幾乎無窮盡的空間面前,是多麼微不足道:
光到達距離太陽最近的恆星——半人馬座的比鄰星需要4年;
橫穿整個銀河系盤面,需要10萬年;
到達肉眼就能看見的仙女座大星雲需要250萬年;
科學家能觀測到的最遠星系位於130億光年之外
宇宙大約有138億年的歷史。誕生才8億年的嬰兒宇宙中,一顆恆星在核聚變的大火中誕生,一個光子掙脫引力的束縛,開始了一段漫長到絕望的旅程。
它出發的時候,周圍還沒什麼星光,宇宙還處於“黑暗時代”,大片的氣體雲正在積聚能量,準備孕育新的原恆星。
當這個光子走完2/3的旅程時,在銀河系的獵戶支臂上,一顆普普通通的恆星誕生了,在它周圍從內到外排布著8顆行星。
光子對這一切渾然不知,又繼續飛行了幾億年。在這些行星之中,第3顆岩石行星的原始海洋在閃電和暴雨中形成了生命的最基本單位。
光子忽然覺得,這段漫長乏味的旅程有了新的意義,自己和那顆陌生的行星之間似乎被一條神秘的細線緊緊相連。
光子的腳步當然不會稍作停留。無數生命在岩石行星上興起,繁衍,衰亡,化為積壓在地層深處的化石。蜥腳類恐龍的龐大身軀被流沙覆蓋,一隻古猿小心翼翼地直立起來,眺望遠方的地平線。
光子剩餘的行程屈指可數了。這種直立行走的生物每天除了打打鬧鬧就是胡思亂想,它們把腳下的大地取名“地球”,還把散播光和熱的母星稱為“太陽”。
光子冷笑了一聲。在地球上,一個叫伽利略的人把兩個鏡片安在紙筒裡,造出一個被稱為“望遠鏡”的東西,還把它對準了夜空中的星星!
光子心裡一緊,硬著頭皮繼續前進。地球上這群古怪的生物吃飽了還會鼓搗些稀奇的玩意兒,比如把一根“鐵棍”弄出老大的火光和濃煙,發射到高空,還把一些閃亮的“玻璃球”送到地球的軌道上繞來繞去。
光子離地球越來越近了,遠遠看去不起眼的小點急速擴大,最終變成一顆碩大的蔚藍星球。光子急急忙忙地想從它的身邊溜過去,沒想到正好撞到一架漂浮在太空的望遠鏡的鏡片上!如果此時光子能夠聽到地面科學家的興奮交談,它就會知道,終結這段130億年漫長旅程的,叫“哈勃太空望遠鏡”。
即使這個光子沒有被哈勃望遠鏡捕獲,它也永遠無法走到宇宙的盡頭。因為從它出發的那一刻起,宇宙就一直在膨脹。
從人類的角度看,一切映入眼簾的星光最多隻有138億年的歷史——這被稱為可觀測宇宙,但因為宇宙空間本身的膨脹超過光速,可觀測宇宙的半徑實際上為460億光年。至於460億光年外是怎樣一番景象,我們永遠也無法看到了!!!
我們看不到的宇宙有多大?
只有靠想象!
三、想象我們得宇宙有多大?
我們人類生活在地球,地球又生活在宇宙這個大家庭裡,古時候有智者常常抬頭看天上的星星,天外的世界有多大?隨著歷史的前進,到了近代,隨著天文望遠鏡的出現,人們終於可以觀察宇宙了,人們迫世想要知道:宇宙到底有多大?
但當人們用天文望遠鏡看宇宙星空時,才發現自己是多麼渺少,也深深為自己的這個問題感到迷惑,宇宙到底有多大?真的無邊無際嗎?初期的天文望遠鏡觀察距離是有限的,但隨著天文望遠鏡的越來越先進,後來哈勃望遠鏡發射到太空中,人們對宇宙再次進行深空觀察,這次看得更遠,更表,這個時候人類更加傻眼了,宇宙好大啊,如此遠的距離還沒有看到宇宙的盡頭。宇宙到底有多大呢?
在一次研討會上,有人問科學家,我們的這個宇宙到底有多大?科學家沉默了一會就對他說,宇宙的大小,我們不能用大來衡量它,順著這個思路想下去,當你覺得害怕,覺得自己渺小的時候,你就知道宇宙有多大了。
地球對於人類來說,好大啊,要是步行旅行,一生也走不完地球。我們站在海岸邊,看著無邊無際的大海,感慨地球太大了。這時人類感覺自己面對整個地球是多麼的渺小。
要是把地球放在太陽系中,地球也就不算大了,太陽系的八大行星裡,都比地球大,而且太陽系還是很多的衛星,數以億計的其它小型天體,太陽系邊緣還有一個奧爾特雲的地帶,這裡面的小行星更是不計其數。
如果你覺得太陽系夠大了,但是太陽系在銀河系裡,只是一粒塵埃或一粒沙子,沙子有多小,太陽系就有多小,銀河系的直徑16萬光年,而太陽系只有1光年,差距何其之大。銀河系中像太陽這裡的恆星有2000多憶顆,而且太陽還是其中比較小的那一類。
銀河系你是不覺得很大了,但在銀河系外邊還有一個叫室女座的超星系團,它裡面比銀河系大的星系就有100多個,光在裡面走一個直線都要2億年,裡面的恆星數量達100億萬顆。
當你認為這個室女座的超星系團很大的時候,它其實只是拉尼亞凱亞超超星系團的一根小手指罷了,這個叫做拉尼亞凱亞超超星系團的覆蓋範圍竟然達到了5.2億光年之遙。這個超超星系團裡邊的恆星已經是無法計數了,即或這樣,它還不是宇宙的邊緣,而僅僅是宇宙裡邊的一根頭髮絲而已!
當你看完以上的思路,你會不會被嚇傻了?宇宙之大遠超我們的想象,這還只是我們目前天文望遠鏡可觀測到的範圍,而能觀測到的範圍其實只是宇宙的冰山一角。這個時候我們才深深感到,地球的渺小,人類在這個宇宙中最多算一個細胞。
如此浩瀚的宇宙,你說會不會有外星人呢?如果說沒有,估計誰也不會信,外星人在宇宙中應該是普遍的存在,即使按億萬分之一來算,那有外星人的星球也多得數不過來,這裡面文明等級有高有低,有的可能處在原始社會,有的可能已經發展了幾十億元,這樣的超級文明科技發展到何種程度,真是我們不敢想的。人類的文明誕生才不過不到1萬年,與宇宙中的那些高階文明差距實在是太大了,怪不得霍金經常警告人類,不要試圖和外星人接觸,否則帶來的可能就是災難。
宇宙究竟有多大?
宇宙最後的歸宿是什麼?
難道和人類也是一樣?
隨著科技的進步,地球上的地方基本都被探索遍了,人類也是將目光放到了太空中。亞里士多德曾經說過:你知道的越多,不知道的也越多。確實,隨著人們對太空的慢慢了解,也發現不知道的東西也越來越多了,
例如宇宙到底有多大?
宇宙的結局是什麼?
那麼宇宙到底有多大呢?
科學家們根據已有的資料測算出宇宙的直徑可達到920億光年,而這個直徑的數字每分每秒都在增加而且速度正在增加,當你們看到這篇文章的時候,宇宙又變大了一點哦!這是由科學家布萊恩·施密特提出的,並因此獲得了2011年的諾貝爾物理學獎!
但是這個速度增加並不是無上限的,當宇宙膨脹到一定的程度,就是當宇宙能量密度小於臨界密度時,宇宙的增長速度就會變慢,各種星系氣體就會慢慢被恆星消耗殆盡,而恆星也因此而演變成白矮星或者中子星,直到互相碰撞形成黑洞,最後整個宇宙重新發生大爆炸,一切有迴歸到初始狀態,繼續膨脹、爆炸的路線!
迴圈,就是約束世間萬物的唯一準則,人是這樣,宇宙也不例外!
從小到大!
從大到小!
從生到死!
從死到生!
迴圈反覆!
生生死死!
永遠存在!
只能依靠想象!
四、想象一下我們的宇宙維度:
0、真空宇宙——零維時空
1、微觀宇宙——宇宙奇點時空
2、射線宇宙——一維時空
3、平面宇宙——二維時空
4、立體宇宙——三維時空
5、曲面宇宙——四維時空
6、黑洞宇宙——五維時空
7、白洞宇宙——六維時空
8、七維時空
9、八維時空
10、九維時空
11、十維時空
12、十一維時空
13、十二維時空
14、十六維時空
15、二十五維時空
16、三十六維時空
17、四十九維時空
18、六十四維時空
19、八十一維時空
20、平行宇宙時空
21、反物質宇宙時空
22、大宇宙時空
23、超大宇宙時空
24、……………………
你還有哪些想象!
我們所看到的世界,是由長、寬、高組成的三維空間,加入時間之後,就變成了四維,愛因斯坦告訴我們說,一維的時間和三維的空間組成不可分割的時空整體,而宇宙的時空是彎曲的。四維空間我們都可以理解,但是時空彎曲使我們的想象力受到挑戰,這並不是能直接觀察出來的。但是物理學家就是喜歡挑戰,他們不斷的引入新的維度,五維、六維、七維、八維、十維……等等,難道後面還有?我已經很難想象了。
五、分析維度
讓我們從零維開始,發揮我們想象力來挑戰思維吧。
1. 零維
零維可以理解為一個沒有長寬高的點。有人肯定會質疑,再小的點,在顯微鏡下都是有長度的,零維空間是否根本就不存在?的確,零維根本就不存在的,但接近零維的空間就在我們身邊。現在物理學家給我們展現微觀世界的許多古怪現象,其中包括一種叫“零維半導體”的結構,也就是通常物理學上的“量子點”。量子點雖然十分的小,但畢竟還是有體積的,可以讓一個電子剛好進入量子點中。量子點像是陷阱,當電子進入之後,它們就不能移動分毫的距離,完全被限制住了。而且即使我們從外界向一個量子點注入能量,不論能量大小都不能改變電子的狀態,而且進入多少能量就會吐出多少。這種古怪的特性物理學家視為零維結構,量子點可以透過電子和光子的轉換儲存傳遞訊號,用在未來的量子計算機或者更高領域。
2. 一維
一維是一條直線,牛頓的定律在一維空間中可以起作用,一維空間的物體可以前後運動。在量子學家看來,一維空間是真實存在的。比如,他們會製造一個十分狹窄的隧道只能讓電子前後執行。通常兩個電子相遇,電荷因同性相斥的原理會給對方讓路。可是如果在一維空間隧道中,只能前後運動,那麼兩個電子就會相互發生作用而產生一種奇怪的現象。一個電子具有電荷,而另一個電子是自旋狀態。一維空間的古怪現象量子學家已經司空見慣了,科學家目前正在研究一維碳奈米管,準備以它作為導體或半導體材料,用來制未來的量子計算機。
3. 1.5維
不要以為空間維度就一定是整數, 比如1.5維就挑戰了我們慣性思維。數學家早就知道,只要觀測的夠仔細,雲就不是團狀的,山峰也不是錐狀的,海岸線也不是弧形的。它們細微的輪廓比純粹的直線佔有了更多的空間,這樣的輪廓介於一維和二維之間,我們算作1.5維。
4. 二維
二維在數學上是兩條線交叉的平面,但是在物理學中也能實現應用。2004年,科學家首次在實驗室產出“二維物質”,只有碳原子後的平板,類似於人們熟悉的石墨。當我們把電子用強大的磁場限制在二維層面的半導體材料中,並冷卻到絕對零度的1/3時,人們認為不可分割的電子就會破裂成多個粒子,每一個粒子都會擁有電子的部分電荷。這些粒子被稱為“任意子”。總之,在二維的平面空間,從新型藥物到平行宇宙等等事物都會成為可能,等待人類未來的突破和發現。
5. 三維
我們所生活的世界是在三維空間中,根據弦理論,空間可以從零維到十維的任意模樣,這讓物理學家很困惑,既然各種可能的維度都存在,為什麼我們生活在三維的宇宙中,這該如何解釋呢?2005年,美國物理學家在計算計算發起“維度戰爭”,他們用計算機模擬了不同的維度空間,然後相互碰撞彼此產生作用,最後經過爭鬥,三維宇宙和七維宇宙最後倖存了下來,不過這並不能作為我們生活在三維空間的證明。
6. 四維
相對論中提到時間和空間融合成為一個整體——時空。但是這是兩個不同的維度,我們可以在三維空間任意方向旅行,但是在時間維度中只有一個方向。為什麼會這樣呢?
相信大家都知道光也是有速度的,我們所看到的太陽是8分鐘前的太陽。根據相對論,光速在真空中只能無限接近,無法超越。所以物理學家認為,正是由於光速的限制,讓時間這個維度變的和三維空間不同。如果可以超越光速,很可能時間就會停止或者倒流。
7. 五維
我們瞭解了擁有時間的四維,在這個基礎上,1919年,德國的科學家卡魯扎寄給愛因斯坦一篇論文。他認為四維時空增加一個第五維,引力和電磁力就有可能統一成一種力。後來到了1999年,美國科學家發現,如果真的有第五維,就可以解釋一個令人煩惱的謎團,既為什麼引力比自然界的其他力要弱。根據五維時空模型,四維時空處於一個空間無限大負曲率的五維空間上,其中一部分引力洩露在四維時空膜上,處於四維時空的我們就發現了引力。同時,加拿大科學家提出一個石破天驚的觀點,認為五維時空曾經存在,後來破裂成兩部分,一部分是我們的四維時空,另一部分是我們世界所有東西的質量!這個理論解決了為什麼萬物都有質量的難題,而且還解釋了宇宙開端前的奇點。根據大爆炸理論,無限大的溫度和密度,所有物理理論都失效了。
打個比方,生活在二維空間的生物永遠想不到一個金屬點為什麼會有極大的質量。但是對於三維空間的生物,那只是紮在一張紙上的針而已。所以,我們不能理解奇點的無限密度和大爆炸的超光速膨脹,但是對五維時空的生物來說,這並沒有什麼奇怪的。
8. 十一維
1995年,美國科學家提出一種叫做M論的理論統一了各種弦理論。在M論中,宇宙是十一維的,只是其中的7個維度空間蜷縮到了我們觀察不到的地步。甚至還有一種弦理論認為,宇宙有多大26個維度!
9.超弦理論,就提出宇宙由十維空間加一維時間組成,在138億年前的宇宙大爆炸中,有七個維度的空間蜷縮在普朗克尺度,只有三個維度的空間被展開。
這一設想非常新穎,因為以往的任何科學理論,包括經典力學、量子力學和相對論,都沒有對宇宙的維度做出限制,比如相對論和量子力學,可以很容易推廣到任何更高的維度。
而在超弦理論中,要求宇宙至少有十一個維度,如果少於十一維度,超弦理論的數學結構就會不完備,這是非常有意思的事。
關於高維空間的相關理論,還有膜理論、平行宇宙理論等等,都對其有不同的解釋,不過目前還沒有任何科學證據,能證明高維空間的存在。
我們沒有提到七維、八維、久維或者3.5維之類的宇宙,是因為物理學家無法設計出那樣維度的時空,它們違背了物理學的原理。如今物理學分為兩類,一派認為宇宙是固定的維度,就是我們所生活的真實空間結構。另一派認為,存在很多不同維度的時空宇宙,我們只是恰好生活在四維時空中。
你們想象一下你們的宇宙有多大?
茫茫宇宙充滿著太多的未知,也讓人們對宇宙充滿著恐懼,但是人類的慾望從未因為害怕而收縮過,我們一步步的加快著自己的步伐,只是想對宇宙瞭解的更多,但是越瞭解反倒更加的迷惘了,因為我們發現人類實在是太渺小了,光是宇宙的邊界就讓我們望塵莫及,我們的科技似乎永遠也達不到宇宙的編邊界,但是這並不妨礙我們對於宇宙邊界的猜測。
說是猜測,當然也不能瞎猜,而是要有根據的猜測,目前科學家提供了三種比較靠譜的猜測,這是科學家根據很多猜測整合出來的結果,一般是最廣為人知,但是又是最具有科學證明的,我們就來看一看吧!
第一種:宇宙之外是一片虛無,也就是所說的未知,什麼都不存在的虛無空間,在科學裡所說的宇宙,僅僅是我們目前能觀測到的,處在這個空間範圍內的一切,這個科學依據就是宇宙大爆炸的假說,因為宇宙大爆炸之前就是一片虛無,那麼宇宙之外不就應該是沒有爆炸前的樣子嗎?
第二種:宇宙之外存在於別的宇宙。這個觀點也是目前普遍被承認的一種觀點,很多科學家認為宇宙是有明確的邊界的,只不過我們目前所處的宇宙太大,因此難以觀測到,或者出在另一個維度也有可能,關於這點,科學家已經透過宇宙微波輻射找到諸多的證據,其中甚至包括宇宙被另一個宇宙撞到的摩擦痕跡,另外再加上量子力學的發展,都讓我們對另一個宇宙更加深信不疑。
第三種:最後一種就是一種可怕的猜測了,這是基於文明之上的猜測,科學家認為或許我們一切都是被安排好的,宇宙之外是高階文明的實驗室,我們的宇宙就像是一塊試驗田,這裡的一切都是被更高階的文明製造出來的,所以這個宇宙才會如此的有規律,事實上這種猜測雖然可怕,但是並不是沒有可能。
對於宇宙之外到底有什麼?
因為我們受限於這個時空,所以我們感覺在宇宙中似乎沒有鄰居。但是未來我們很有可能開啟另一個維度的時空,那時或許會發現一個更大的維度空間的宇宙!
六、宇宙又可以細分得多小的維度?
組成物質的是原子,而組成原子的是質子、中子和電子。電子被認為是基本粒子,已經無法再細分下去。但質子和中子是由更小的夸克組成,而夸克就像電子一樣被認為是不可再分的基本粒子。那麼,電子和夸克有多小呢?
在微觀層面,粒子所表現出來的行為與我們的常識大相徑庭,諸如電子、夸克(儘管由於色禁閉沒有自由的夸克)等微觀粒子具有波粒二象性。根據粒子物理標準模型,電子是帶點電荷的點粒子,沒有空間範圍。不過,定義電子的半徑在原子尺度的相互作用問題上很有用。根據經典電子半徑的定義可得,電子的半徑約為2.8×10^-15米,即一億億分之二十八米。但這個定義忽略了量子力學的影響,使得這其實與電子的真正基本結構沒有什麼關係。從彭寧離子阱的測量結果來看,電子半徑的上限約為10^-22米。但從能量不確定關係來看,電子半徑的上限約為10^-18米。
就像電子一樣,夸克理論上也應該是點狀的、無窮小的。從實驗資料來看,夸克的半徑小於4.3×10^-17米,大於10^-19米。也就是說,電子和夸克的尺度相當。
除了組成物質的基本粒子外,還有更小的基本粒子,比如中微子。據估計,電子中微子的電荷半徑尺度為10^-19米,略小於電子和夸克。
七、時空維度的盡頭是什麼?
小時候我們總是會發問:宇宙有多大?宇宙存在多久了?宇宙之前是什麼?
孩童時期的筆者總是認為宇宙的年齡是有限的,而二律背反中的一個命題也丟擲類似的觀點:如果宇宙沒有起點,那它的“起點”就是無限遠的,但是無限遠的起點居然也會有盡頭,這個盡頭就是此時此刻。
此時此刻可以看成宇宙的盡頭,在盡頭之前卻是無窮的時間。宇宙的“起點”是無限的,但卻有盡頭端點。
倘若把宇宙的時間做成座標軸,就好像射線一樣,有一個端點作為盡頭,而另一端卻是無限的。
如果時間是有端點的,那麼空間也是有端點的,因為空間內的事物總是在變化,無限的空間意味著無限的變化,而時間就是對變化的度量。時間有端點,就意味著變化也是有端點的。於是空間和時間一樣,並非是真正意義上的無限。
但是從另一個邏輯基礎出發,卻能得出宇宙時空無限的結論。
如果宇宙是有限的,那麼有限之外是什麼?康德認為那是“無”,既然都是“無”了,那麼它就不可能和宇宙中的事物有任何牽連。
宇宙之外的“無”都不限制宇宙了,那麼宇宙沒有道理是有限的。因為所有的有限事物都是和另一事物存在著明顯的“隔離帶”而體現出來的,或者是被另一事物擠壓著,包圍著才體現這個事物的有限性。比如有體積的蘋果被盒子包裹著。
如果有限的宇宙之外是“無”。那麼“無”就不是事物,如果“無”是事物的話,那麼“無”就屬於宇宙了,也就不會再是“無”。
“無”不會對宇宙內的事物做成任何限制和“擠壓”,那麼宇宙怎麼可能是有限的呢?於是得出結論,宇宙是無限的。
其實宇宙無限論和有限論都可以在邏輯上成立。因為人的意識在思考某些事物時總需要思維工具,這些最基礎的工具往往是先驗的,也就是與生俱來的時空觀。在先驗的基礎上思考同一事物而得出截然不同的論調是符合邏輯的。
當然,康德生活在牛頓力學統治的時代。現代物理學傾向於宇宙是有限的,畢竟有證據支撐的大爆炸理論認為宇宙起源於138.2億年前的奇點。
但不可否認,即便宇宙的起源真如大爆炸理論描述的那樣,那麼康德關於宇宙之外的“無”對事物的非牽連性導致宇宙無限的推理依舊得不到邏輯學上的合理解釋。
八、物質是否可無限細分成更小的維度?
首先假設物質可無限細分,那麼物質分到最後就是無限小,在康德看來無限小是不存在空間結構的。如果物質存在空間佔用,那就不是無限小,於是康德認為無限小就是無。既然物質都無限細分為無了,那麼無數個“無”疊加起來還是無,那怎麼會有宏觀上的物體呢?
當然康德把無限小認為成“無”本身就飽受爭議。在康德生活的年代,微積分就已經盛行了。在數學上,人們並不認同無限小就等效於“無”。但是康德是從邏輯觀點論證的:如果無限小不等效與“無”,那麼這個物質就佔據空間,那麼我就可以繼續細分,那無限小就不該佔有空間。
如果物質不可再分,而是由一種最基礎的、沒有屬性差別的基本粒子構成。那麼在邏輯上我就可以繼續細分這個基本粒子,那麼物質怎麼可以存在基本單位呢?
當然,康德的觀點有很大的時代侷限性,他沒有能力預見量子力學的發展。在量子力學中,光子是能量的基本單位,被稱為光量子,並不可再分,而且物質細分到普朗克長度就毫無意義了。但這些都是現代物理學上的結論。康德玩的是邏輯,你說光子不可再分,那在邏輯上光子就肯定佔用空間(量子力學認為光子是0維點粒子,不佔用空間,具有波粒二象性),那在康德的邏輯中,就可以設想光子再分。
物理學總會和哲學思想產生一些矛盾,前者基於自然事實,後者基於思辨。而這樣的矛盾無外乎來自人的先驗邏輯。
所以人對宇宙的認知侷限是先驗邏輯導致的。
九、宇宙維度因果觀缺失,存在哪些疑問
我們在解釋一件事物時候,總是依賴因果觀,這也是先驗的。而在解釋宇宙起源的時候,因果觀貌似失效了,我們處於宇宙已經存在的結果,而找不到宇宙之所以存在的因。這時候因果觀的缺失,導致先驗邏輯自動填補因果觀的缺失。現代物理學的答案是宇宙來自奇點大爆炸,但人們還是總問:為什麼奇點會爆炸?人類總想找出一個關於宇宙起源的無懈可擊的原因來。
比如宗教解釋宇宙的因來自於上帝的創造,但是這樣只是把宇宙起源的“因”向後推了一次,依舊無解。
人們還總是會問,那麼上帝是怎麼來的?
於是因果觀缺失的問題再一次被暴露,基督徒為了不使上帝被質疑,於是又辯解到:上帝是全能全知的。於是因果觀缺失的問題看似被解決了。
但這依舊是掩耳盜鈴,人們依舊發問:上帝既然是全能的,那麼上帝能否製造一個連自己都搬不動的石頭?
上帝能不能創造一個自己也創造不了的東西呢?
於是因果觀缺失的問題變成了邏輯悖論!而基督徒的解釋是:上帝的全能是指一切符合邏輯可能性的全能,而不是一切事物的全能。但是這種解釋依舊存在問題,那就是對“全能”概念的定義矛盾。反正因果觀缺失總不會完美解決,總是會留下這樣或者那樣的悖論!
或許先驗邏輯帶給我們的因果觀本身就有問題,或許因果觀也只適用於宇宙終極問題之下。如果上升到宇宙起源的終極問題上,那因果觀就失效了。於是人類就開始抓狂,於是“上帝”就低頭了。
看了上文的介紹是不是感覺科學的能量是巨大的呢?
宇宙到底有多大?
有邊界嗎?
宇宙是有邊界的話,邊界在哪裡?
邊界圍繞著什麼?
邊界之外是什麼?
宇宙到底有多大?
宇宙有多少維度?
宇宙是多重宇宙有多少重?
宇宙是多元宇宙有多少元?
異能的想象一下吧!
一起共享你的想象!
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8 # 天宇光明
多元宇宙的泡沫論,膜及弦論以及態機率論可能性皆不大,即使有也只能是幻境或夢境宇宙,難以真實。
當然有人常以真假難辨或宇宙變化皆為虛幻來講。但實際上,無論如何變化,在一定時空層次,都是物質運動之結果,都是實的,只是從另外維度,感受虛幻。
伴隨暗物質世界被確認,多層次宇宙的存在己極具可能性。介紹下思路,共同探討。本人理論推導表明,整個自然物質界(域)由不同型別量子體系物質構成,共同融合在一起構成大宇宙。hi小的量子體系(宇宙)真空光速大,低階宇宙看不見高階宇宙,相互間作用只有物質間的萬有引力。因相互時空不同,故可以透過轉換時空而控制時間。
古代老子思想亦為此提供佐證。道生一,一為量子真空,道可生出多種型別量子真空,即為多層次暗物質世界。而現有宇宙物理觀測也證明暗物質暗能量存在,這為多元共存宇宙存在提供證據。
共存宇宙不同於虛幻的多元宇宙,是實在的,是唯物的。多層次共存宇宙可能存在多層世界,或高階不同生命。
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一些理論家認為,我們生活在一個被稱為多元宇宙的世界中,這是一個似乎並不相互作用的宇宙集合。這一理論只是用來解釋宇宙之謎的眾多理論中的一種,有人熱心支援這一理論,而另一些人則認為多元宇宙理論並不成立,實際上只有一個宇宙:就是我們現在所在的宇宙。多元宇宙的概念是如此吸引人,在科幻小說和奇幻小說中,該概念已被廣泛採用。
儘管一些科學家可以就多元宇宙理論達成共識,但他們並不總是就多元宇宙的實際運作方式達成共識。有許多相互競爭的理論可以提出多重宇宙的排列方式及其性質。一些理論家認為,多個可能的宇宙都是對主要選擇做出的宇宙分裂的結果,而另一些理論家則提出,多重宇宙與位於黑洞中心的奇點有關。這些理論只是眾多理論中的兩種,因此不難看出多元宇宙理論是多麼複雜。
根據某種形式的多元宇宙論的大多數擁護者的觀點,多個宇宙不會相互影響,也可能無法相互影響。對於平行宇宙,其中包括相同的人、位置和生物,相互作用可能會導致嚴重的問題,因為人們會遇到平行的自我。在其他情況下,多重宇宙中的宇宙可能是相互不相容的,因此,如果人們試圖跨越,它們將無法這樣做,否則一旦彼此相遇就會死亡。
支援多元宇宙論的研究人員提出了許多論據來支援它,其中許多論點來自量子物理學。量子物理學是物理學的一個分支,旨在處理複雜的理論材料。同樣有效的理論批判也來自物理學的這個分支,至少說明了在宇宙中,可以使用多種知識來理解和認識它。
我們有時會發現多元宇宙的概念極具吸引力。在科幻小說和奇幻小說中,多重宇宙可以增添奇幻小說的氣息,隨著故事的進行,角色可以探索完全陌生或熟悉的世界。通常,小說家會忽略普遍同意的觀點,即多重宇宙中的宇宙不會相互影響,而是傾向於使用宇宙之間的交叉作為故事情節內容。