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从地球往太空直线旅行,最终会回到地球吗?

发布时间:2017年12月13日 11:43:00   来源:网络整理

△ 一个无限重复的宇宙意味着如果我们从地球直线往太空旅行,最终会回到出发点。(图片来源:V. Springel et al. and the Virgo Consortium/Millennium simulation)

回到人们还认为地球是平的时代,如果你站出来跟人们说,“如果我从这里直线出发,只要走的足够久,最终都会回到出发点。”人们肯定会把你当做是异教徒。但这却是事实:无论你从任何一个方向出发,翻过山脉,越过大海,不管遇到什么样的地形,只要走上个四万公里,你最终会回到出发地。

那么,如果我乘上一架宇宙飞船,从地球直线往太空旅行,然后航行的足够远,并且足够久,在中途不会遇到任何阻碍物,比如恒星、行星等,那么我最终会不会回到出发点呢?

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△ 宇宙结构的模拟。如果你从宇宙其中“一边”离开,会从另一边出现,或许你正生活在一个重复的宇宙。(图片来源:NASA, ESA, and E. Hallman)

这听起来并没有想象中的那么疯狂。

根据狭义相对论提出的宇宙模型:爱因斯坦认为宇宙是一体积有限没有边界的静态弯曲封闭体。克服了牛顿理论和无限宇宙的矛盾,是第一个自洽统一的动力学宇宙模型,是现代宇宙学的开端。在他看来,宇宙就是空间与时间统一的产物,不存在宇宙之外的概念。

那么宇宙究竟有没有一个形状,当我们乘坐一架宇宙飞船向着一个方向做宇宙穿梭,假设距离足够远,时间足够久,没有任何的阻碍,那么最后我们会不会回到出发点呢。

有什么说宇宙受空间物体的引力作用根本不可能保持平直的运动,但实际上根据现代物理学研究,宇宙的弯曲程度很小,基本上可以认为是平直的。当然,这要派出黑洞和中子星的高密度的星体。

我们都玩过吃豆人游戏,游戏中的角色如果走到边界,穿过那个“口”,就会从另一边出现。

我们先假设宇宙是个球形,事实上科学家通过微波背景辐射各向异性探测器的观测数据时,就发现,宇宙可能是足球,但是它没有边界,所谓宇宙微博背景就是宇宙大爆炸遗留下来的热辐射,假设宇宙是闭合的,那么在成像图上就会有重复的结构,但是这并没有。

如果没有边界,那么就不可能回到原点。

关于宇宙的大小形状,我们掌握的证据非常非常有限。主要的原因就是我们已知光速就是速度的极限,而大爆炸也就发生在138亿年前,也就是说,光能传播的距离也就被限制在这里,所以我们至今无法断定宇宙的形态以及空间大小。

但如果宇宙有大小但是没有边界,那么宇宙空间就是无限连续重叠的,就像一个无限扩张的思维气泡,如同上面所说,现有的认知我们无法超越宇宙膨胀的速度,但是如果我们能够超越呢?

假设我们能够超越宇宙膨胀的速度,我们在这个球体上行走,必然能够回到原点。就像我们在地球上行走一样,最终可以回到原来的位置。

关于宇宙的问题,还有一种猜想叫做“宇宙循环论”,这是根据真空不稳定性的计算是正确的,也就是说我们目前所处的这个宇宙可能只是无休无止不断重复出现消亡的循环宇宙中最新的一个而已。

宇宙的内部会产生一个新的宇宙来取代现在的宇宙,所有的空间都将被最终更新,这种情况下根本不可能回到原来的宇宙,而是一去不复返直到消失在老死的宇宙的之中。返回搜狐,查看更多

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