為什么說(shuō)宇宙是有限而無(wú)邊
為什么說(shuō)宇宙是有限而無(wú)邊
宇宙是由空間、時(shí)間、物質(zhì)和能量，所構(gòu)成的統(tǒng)一體。宇宙根據(jù)大爆炸宇宙模型推算，宇宙年齡大約138.2億年。都說(shuō)宇宙是有限而無(wú)邊，為什么這樣說(shuō)?
以我們?nèi)粘Ｉ畹某叨葋?lái)看，地球已是龐然大物，但太陽(yáng)的個(gè)頭更是大得驚人，然而，太陽(yáng)卻只是銀河系大家庭中的普通一員，銀河系里有著千億顆像太陽(yáng)這樣的恒星，要讓跑得最快的“光”橫穿銀河系，至少也得花上10萬(wàn)年!銀河系之外還有數(shù)不清的像銀河系一樣龐大的天體大家庭——星系。
借助天文望遠(yuǎn)鏡，我們目前所能觀測(cè)到的宇宙大小至少超過(guò)100億光年!然而，這只是宇宙的一部分，還很難確定宇宙究竟有多大。但如果我們把宇宙定義成物理上可以理解的時(shí)間和空間的總和，它卻并非無(wú)限大。但是這樣一個(gè)有限的宇宙，我們卻永遠(yuǎn)找不到它的盡頭在哪里，雖然有限卻沒(méi)有邊際。這就是“宇宙無(wú)邊”最基本的涵義。
宇宙
宇宙誕生初期，內(nèi)部物質(zhì)幾乎是均勻分布的。隨著宇宙的膨脹，物質(zhì)開(kāi)始聚集，引力把越來(lái)越多的物質(zhì)聚在一起，它們相互之間形成了空間。物質(zhì)聚集區(qū)域最后就形成了恒星和星系。
宇宙范圍
在物理學(xué)中，運(yùn)動(dòng)這個(gè)詞不僅僅是說(shuō)物體位置的變化，也就是不僅僅是指機(jī)械運(yùn)動(dòng)，在物理學(xué)中，“運(yùn)動(dòng)”這個(gè)詞更準(zhǔn)確是說(shuō)應(yīng)當(dāng)表述成“變化”。
所以物理學(xué)根據(jù)不同的變化本質(zhì)就分成了力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、聲學(xué)等等子科目。
在我們的宇宙中，不但有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，如衛(wèi)星、行星、恒星、星系的運(yùn)動(dòng)，還有恒星內(nèi)部產(chǎn)生能量的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫做熱核聚變反應(yīng)，還包括星云收縮產(chǎn)生熱的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫做機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的運(yùn)動(dòng)，還包括恒星死亡后溫度緩慢降低的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫做冷卻......
可以說(shuō)，我們的宇宙有太多的其它類型的運(yùn)動(dòng)了。
我們的先輩們?cè)J(rèn)為宇宙是范圍并不很大的球狀天體，其中包含著地球以及其他一
些形體較小的發(fā)光體。直至公元1700 年以前，這種理論在天文學(xué)界一直占據(jù)主導(dǎo)地位。即使在哥白尼發(fā)現(xiàn)地球并非宇宙的中心之后，人們?nèi)猿滞瑯拥挠^點(diǎn)，只是把“宇宙主宰”這一光環(huán)又贈(zèng)給了太陽(yáng)而已，而宇宙的基本定義仍未得到根本上的改變。天空仍舊是天上的“球”，里面有許多星星，不過(guò)，它包括的主體是太陽(yáng)，相比之下，地球要遜色得多。
開(kāi)普勒的橢圓型軌道的思想廢除了星體是“透明的球體”這一謬論，但是卻仍然保留了星體是“最外層天體球”這一說(shuō)法。感謝卡西尼的研究成果，他揭開(kāi)了太陽(yáng)系的真實(shí)面目，從而證明了太陽(yáng)系比人們想象的要大得多，而這也只是將人們腦海中宇宙的邊界擴(kuò)大了而已。
直至哈雷于1718 年發(fā)現(xiàn)了恒星也是運(yùn)動(dòng)著的球體這一事實(shí)后，天文學(xué)家們才開(kāi)始重新認(rèn)真地認(rèn)識(shí)宇宙。當(dāng)然，即使所有星體都在移動(dòng)，宇宙仍有可能是有限的，而所有的星體也都有可能在進(jìn)行著極其緩慢的移動(dòng)。但是為什么有的星體的運(yùn)動(dòng)速度之快足以被人們觀察到，而正是這些星體才能發(fā)出比較明亮的光線呢?
關(guān)于這一問(wèn)題，存在這樣一種可能，即某個(gè)星體由于具有較大的形體，從而能放射出比較明亮的光線，同時(shí)由于其體積較大，造成宇宙對(duì)它的束縛產(chǎn)生了困難，從而導(dǎo)致了它的移動(dòng)。當(dāng)然，這只是一種特定的假設(shè)，但這種全新的設(shè)想對(duì)于解開(kāi)有關(guān)謎團(tuán)是具有創(chuàng)造性意義的——即使其很難在實(shí)驗(yàn)室條件下得到驗(yàn)證，或根本無(wú)法解決任何問(wèn)題。
另一方面，有些星球與地球間的距離有可能相對(duì)來(lái)說(shuō)比較近，因此看上去就可能顯得比較亮一些。再者，如果所有星球移動(dòng)的速度是相同的，那么距地球越近，往往就顯得運(yùn)動(dòng)得更快一些。這一點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)室條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是相符的。這一現(xiàn)象是以解釋運(yùn)動(dòng)越快的星體其亮度越高的原因。那相對(duì)比較昏暗的星球其實(shí)也處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但由于它與地球間距離實(shí)在太遙遠(yuǎn)了，因此即使經(jīng)過(guò)幾個(gè)世紀(jì)的觀測(cè)也無(wú)法察覺(jué)到它的位置的變化，但這一變化卻有可能在數(shù)千年的過(guò)程中被觀測(cè)到，這的確需要人們一代一代不懈的努力。
如果各個(gè)星體與太陽(yáng)系間的距離各不相同，那么宇宙就應(yīng)該是無(wú)限的，而眾多的星球則會(huì)像蜂群一樣遍布于宇宙的各個(gè)角落。直至1718 年，人們才意識(shí)到這一點(diǎn)而摒棄了宇宙有限論，從此，一幅廣闊無(wú)垠而壯麗非常的宇宙畫卷終于展現(xiàn)在人們的眼前。