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  • 1 # 看電影的小松鼠

    按照目前的大爆炸理論,時間是有開端的,宇宙目前正在加速膨脹,如果宇宙不斷加速膨脹下去,很有可能存在結束(大撕裂)。最早能探測到的電磁波是宇宙形成38萬年時,在這之前宇宙對於電磁波是不透明的;目前的物理學框架下,理論上最早能追溯到普朗克時間的宇宙。

    目前我們不知道空間是否有界限,但是我們所能觀測到的空間是有邊界的(可觀測宇宙)。這一條結論是建立在時間有開始的基礎之上,且實際觀測與理論推測結果相符。

    觀測外的宇宙,可能有限,也可能無限,但光錐外的事情,和我們互不干涉。值得一提的是,並沒有任何證據提示我們所在宇宙的位置是特殊的,站在任何地點觀測到的宇宙,和我們看到的應當是相似的,即觀測外的宇宙和可觀測宇宙一致(各向同性且均勻的宇宙), 三維上不存在"空間邊界", 那麼整個宇宙的大小分3種情況.

    正曲率, 三維球面空間, 有限大, 無邊界的宇宙

    無曲率, 三維平直空間, 無限大, 無邊界的宇宙

    負曲率, 三維反曲面(馬鞍形)空間, 無限大, 無邊界的宇宙

    這幾種模型可以透過測量測地線的曲度來推導(類似於在地面畫三角形測量內角和),然而宇宙尺度實在太大,目前的精度還不足以探測的到。

    目前在空間的三個方向上, 沒有發現任何有"空間邊界"的跡象, 但是奇點是個例外. 在奇點處, 時空是塌陷的, 所以奇點並不處於我們當前的空間之內, 根據相對論的時空一致性,奇點也處於我們當前的時間之外,即在有限的時間內,無論如何也無法到達奇點,所以這也可以看成是時空的邊界.

    第二條很好理解,距離=時間x速度。光速存在極限,所以我們只能觀測到一個時間段(從時間開始到現在)的空間(宇宙年齡x光速),因為宇宙膨脹,實際觀測到的宇宙會更大(相當於速度增加)。光速相對於空間恆定,如果空間穩定,那麼光經過的距離 Δx = c Δt ,如果空間在膨脹,光速經過的距離需要加上這段時間內空間膨脹的距離。即 Δx = ( c + Δ空間膨脹的速度) Δt 。空間膨脹速度不為常數,根據觀測, 正在不斷增加。目前可觀測宇宙半徑的估算值為453億光年,且每經過一年,這個數字會增加約3.6光年。實際上,時間和空間是一個整體,可觀測宇宙即是我們的過去光錐。

  • 2 # 時空浮島

    兩個是相輔相成對立統一的一個整體。

    人所觀察到的空間是具體的,時間是抽象的。

    空間可以上下左右,時間捉不住看不到。

    但是脫離了座標系,到宇宙裡就變成了。

    空間也變得抽象起來了。上下左右變成了一個相對的概念。

    我們需要更大的座標系,更高的高階來觀察。

    這個時候一個新的概念產生了。

    "時間"內涵是無盡永前;外延是各時刻順序或各有限時段長短的測量數值。

    "空間"內涵是無界永在,外延是各有限部份空間相對位置或大小的測量數值。

    總結起來就是空間有邊無界,時間無邊無界。

    有時間可以看一下《時間簡史》或許對你的問題更有幫助。

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