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  • 1 # 微微餓

    由於空間的三維性,這個問題的答案可能性極多,但只有一個與我們的所見相符。

    “不要忘記過去。是它造就了你的今天,並在影響你的未來。”——Ziad K. Abdelnour宇宙的形狀受限於它誕生時的條件。它的每一部分,每一次變遷,每一次互動,最終造就了我們今天所見的宇宙。

    但是確切地說,宇宙的形狀究竟是什麼樣子的呢?

    讓我們把一個維度拿掉,先來想像一下如果宇宙存在於二維表面上,會是什麼樣子。

    當我們提到二維表面時,通常會聯想到平面,比如一張紙。我們可以把它捲成一個圓柱體,把它的兩端連線起來——我們可以從一側離開,並進入另一側,但是即便如此,它仍然是一個平坦的表面。

    為什麼?我們可以在上面畫一個三角形,並把所有內角的度數相加,如果剛好是180度,那麼它就是一個平坦的表面。我們也可以在上面畫兩條平行的直線,如果它是平坦的,那麼這兩條線無論多長都不會相交。

    但“平坦”並不是表面曲率的唯一可能。

    球體表面也是二維的,但它卻並不是平坦的。假如朝向一個方向,球體表面的任何一點都會向兩個方向彎曲,如果方向與之前垂直,那它也會朝兩個方向彎曲。如果把它表面的三角形內角度數相加,得到的結果是大於180度的。如果在它表面畫一對平行線(或者說,一對起初是平行的線),那麼它們最終會相遇,並在兩個點上相交,就像地球上的經線一樣。(緯線並不是真正的直線,只有赤道除外。)

    這類表面名為“正曲率”表面 。

    “馬鞍形”則是另一種不平坦的二維表面。它在一個方向上向下彎曲(騎馬時腿的位置),而在與之垂直的方向上向上彎曲(沿著馬的脊背方向),這樣的表面名為“負曲率”表面 。

    如果在它表面畫一個三角形,它的內角相加將小於180度。如果在它表面畫平行線,那麼它們在兩個方向上都會分岔,並且彼此間會越來越遠。

    我們也可以用一張環形的紙來作形象的演示。假如我們剪掉這張環形紙的一段,並把兩端重新粘起來,就會得到一個正曲率表面。假如我們從另一張環形紙上剪下一段,並把它插入這個圓環中,產生的就是一個負曲率表面。就像上圖那樣。

    但這只是兩個維度,用我們的三維視角來演示比較容易。宇宙有三個維度,它要複雜得多。

    宇宙的曲率也存在三種主要可能性:

    正曲率,如擁有更高維度的球體,

    負曲率,如擁有更高維度的馬鞍,

    零曲率(平坦的),如三維的網格。

    我們可能會以為,宇宙大爆炸會產生一個“球體”,因為非常明顯,宇宙的所有方向看起來都是相同的,但這是一個題外話。宇宙各方相同有其非常特別的原因,卻和宇宙的曲率無關。宇宙的所有地方(同質性)和所有方向(同向性)看起來都相同,是宇宙大爆炸理論的重要依據。大爆炸理論認為整個宇宙,我們所見的一切,都起源於一個熾熱、緻密而統一的狀態,在那裡,各處的定律和初始條件都是相同的。

    隨著時間的推移,宇宙中出現了微小的不完美,開始失去統一性,由此產生了宇宙的結構:恆星、星系、星系團,以及同時形成的巨大宇宙空洞。宇宙各個方向和區域看起來相同的原因是因為宇宙有一個統一的起源,而不是指它的曲率。

    不過有一種方法可以測量宇宙的曲率。

    如果我們觀察宇宙微波背景圖中的微小起伏就可以發現,這些起伏在非常特別的角尺度上,有它們的“峰值”點,也就是它們溫度最高的熱點,或溫度最低的冷點。如果我們宇宙的曲率是負的(馬鞍形),那麼這些尺度就會偏小。如果宇宙的曲率是正的(球形),那麼這些尺度就會偏大。

    作此推論的原理,與之前提到的直線在三種表面的彎曲是相同的。它在二維上適用,在三維上同樣也適用。

    所以,我們只需觀察宇宙微波背景中的起伏,便可直接測量可觀測宇宙的曲率。

    觀測結果表明,宇宙的曲率,如上圖藍圈內所示,最高大約是0.5%,這是一個相當可信的結果。這意味著,宇宙幾乎是平坦的。

    是的,宇宙在各個方向上的膨脹是均勻的,但它的平坦程度卻與此無關。

    當然,如果在極大的尺度上,在遠遠大於我們所能觀察到的尺度上,宇宙仍然可能有較大的曲率,因為導致宇宙大爆炸的暴脹,會拉伸宇宙的所有區域,與其最初體積相比,這種呈指數級的暴脹會使宇宙大得難以想象。

    因此,宇宙的曲率既可能是正的,也可能是負的,既可能是球形的,也可能是馬鞍形的,或在某種意義上它是多種曲率“相連”的,我們可以從一種曲率進入另一種。我們無法確知,但我們可以根據觀測結果作一些推論。

    根據我們所見,宇宙幾乎是平坦的。正如你在上圖右下角看到的那樣,這個結論是指我們所在的這個“空間”是平坦的,而整個宇宙可能並不是。我們只能根據有限的資訊得出結論。

  • 2 # 真實純潔

    現代的科學家們,總是把注意力專注於在有形的物質屬性的事物上,試圖探尋到宇宙以及萬物生命的實相,可是總是無功而返,沒有獲得任何的結果。問題出現在哪呢?問題就出現在自迷上,產生了一個方向性的錯誤,故而云:背道而馳。一個取向錯誤的人,怎麼會得到正確的結果呢?錯誤的地方就是,因為人類自心的迷惑,認為物質是宇宙中的第一屬性,而這種認知正是人類顛倒之見的體現。故而勞而無功,沒有取得任何實質性的結果。何為顛倒呢?顛倒的就是自心的迷惑,從而產生錯誤的見地。把生滅變化的物質,卻認為是真實不虛的存在,反而把自心不生不滅的實相,卻認為不存在。從而產生了斷滅見,執著於一切後天形成的二元意識心。而對於自心實相的認知卻迷失了。故而才有了背道而馳的說法。一切生命所顯現出來的奇妙不可思議的作用,本來就已經證明了生命實相的存在,但是因為自心的自迷,自用而不自知。反而於自心實相中,還要再去另外尋覓宇宙實相。這個能生起一念尋找宇宙實相的心,本就是實相本身。心外覓心,騎牛尋牛,怎麼可能找得到呢?人心的見聞覺知的作用,其實就已經證明了宇宙實相真實不虛的存在。可是迷人,因用而不知,反而還要不斷努力的去另外的尋覓。這就是人類中迷惑之人具體體現。而佛教中的經典,就是指授迷人覺醒的航標燈,無奈人心自迷的太深了,於無價寶棄之如履。這才是人世間最大的悲哀。自心實相就是宇宙的本源,不要再枉費心力的去另外尋覓了。無上真義即在汝心之中,汝相信嗎?

  • 3 # 語境思維

    就物質結構而言,地球呈球形→原子呈球形→原子核呈球形→核子呈球形→夸克呈球形→電子呈球形。但是,它們都是一類有限範圍的結構。

    就物質運動而言,地球走螺旋→原子走螺旋→原子核走螺旋→核子走螺旋→夸克走螺旋→電子走螺旋。但是,它們都是一類有限範圍的運動。▲分形宇宙很神奇,但它是主觀臆斷

    分形宇宙論,從“有限的實體”推及到“無限的宇宙”,邏輯上是荒唐的。自然界的任何物質的分佈,雖然大同小異,但皆不均衡。

    數學是人造的,可以用電腦虛構出超自然的神奇圖案與願景,但不是那個真實世界。物理邏輯,源於自然而模擬自然,而不是反過來,源於數學而設想自然。

  • 4 # 數學救火隊長馬丁

    因為理論支撐不夠。一套成熟的物理理論要有相應的數學理論做支撐,而分形宇宙的數學理論自然是分形幾何學。

    但是分形幾何是個非常年輕的學科,分形這個概念上世紀七十年代才由法國數學家曼德勃羅(Mandelbrot,1924-2010),距今不過四十年,而且當初只是純幾何問題,從分析和測度角度來研究分形是更晚的事情。而比較成熟的分形理論教材到九十年代才出現,即法國數學家肯尼思·法爾科內的《分形幾何:數學基礎及其應用》。儘管我們用計算機可以輕而易舉的畫出各種美輪美奐的分形圖行,但是在基礎理論方面則進展緩慢。有很多根本性的問題還沒有很好的解決。

    另外,至少在國內,分形幾何也是一個比較冷門的數學研究方向,做分形幾何研究的人員相對較少。

    既然沒有成熟的理論做支撐,那麼也就不會有成熟的物理理論。目前人們對分形宇宙的認識也只停留在哲學或宗教的臆想中吧。

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