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tvtv24com _大爆炸后的宇宙将何去何从?到最后会变成什么?是收缩还是膨胀?

你不得不承认,你有这样的疑问,“既然天文学家知道宇宙在一直膨胀,那么膨胀到最后宇宙会是什么样子的呢?宇宙之外是什么呢?“你去问任何一个天文学家,都不会得到一个满意的答复的。我们也不会给你满意的答案,但我们会试着去解释,让那种不满意的感觉不再纠缠你。

大爆炸后的宇宙将何去何从?到最后会变成什么?是收缩还是膨胀?

简单的回答就是,这是一个没有意义的问题,宇宙并不会膨胀成任何东西,它仅仅就是在膨胀。

宇宙的定义就是它包含万物。如果还有东西在宇宙之外,那么它也将成为宇宙的一部分。在那之外?仍是宇宙,再之外?还是宇宙。一直一直都是宇宙。我知道,这个答案不能让你满意,所以现在我要重塑你的观念。

大爆炸后的宇宙将何去何从?到最后会变成什么?是收缩还是膨胀?

无论宇宙是作为永恒存在的无限的,还是在限定的体积内有限的,这都说明,宇宙是没有边界的。当我们想象宇宙在大爆炸之后开始膨胀,我们想象一个从一个点喷发出来的爆炸,但是这个类比并不准确。

大爆炸后的宇宙将何去何从?到最后会变成什么?是收缩还是膨胀?

一个更好的类比是一个膨胀的气球表面。不是三维的气球,仅仅是两维空间的表面。如果你是一只爬行在巨大气球表面的蚂蚁,那么气球就是你的整个宇宙,你在气球上看到你脚下是平的。

大爆炸后的宇宙将何去何从?到最后会变成什么?是收缩还是膨胀?

想象气球不是平的,在你能看到的所有方向,其他蚂蚁都正在远离你。他们离你越远,运动的就越快。即使你感觉是在一个平坦的表面,但是从任何一个方向走足够远的距离,你最终都能回到你的起点。

大爆炸后的宇宙将何去何从?到最后会变成什么?是收缩还是膨胀?

你可以想象一个不断变大的圆圈,去好奇它将会膨胀成什么样。但是那是一个没有意义的问题。没有能够让你离开表面的方向。你二维蚂蚁的大脑不能理解三维物体的膨胀。也许对于气球来说有一个中心,但是对于气球表面来说是没有中心的。仅仅是向所有方向不断膨胀的形状,最终把自己包裹起来。然而,随着气球的不断膨胀,你绕气球一圈的行程将会越来越漫长。

大爆炸后的宇宙将何去何从?到最后会变成什么?是收缩还是膨胀?

为了更好理解这和我们宇宙的联系,我们需要提高一个维度,将二维升级为三维,三维升级为四维。天文学家认为,如果你从任何一个方向旅行足够远的距离,你将会回到的出发点,如果你能够看的足够远,你将会看到自己后脑勺。

大爆炸后的宇宙将何去何从?到最后会变成什么?是收缩还是膨胀?

图解:大爆炸16亿年后的宇宙。制图 Paul Bode and Yue Shen

因此,随着宇宙的膨胀,你在环行宇宙再次回到起点的时间将会越来越长。但是没有方向可以让你旅行到宇宙之外。即使你可以运动的比光速还快,你也只是可以比较快的回到你环行宇宙开始的地方。我们看其他星系从各个方向远离我们,就像蚂蚁在气球表面看其他蚂蚁远离它一样。

我的天文学特约联合主持人,Pamela Gay 博士有一个很形象的类比。不同于大爆炸,想象膨胀的宇宙就像是烤箱里的慢慢变大的一块葡萄干面包。从葡萄干的各个角度,所有其他葡萄干都从各个方向远离。但是,和一块葡萄干面包不一样的是,你可以在面包内的任一方向环形,最终回到你开始的地方。

记住我们整个理解都是基于三维空间。如果我们是四维生物,这会更有意义。为了更深一步解释,我建议你们去看Zogg the Alien大佬的作品,即如何解释宇宙是没有边界的。看完他的视频之后,你可以彻底理解我们宇宙的拓扑结构。

我希望这篇文章可以帮助你们理解为什么“宇宙将会膨胀成什么样”这个问题是没有答案的。因为没有边界,它膨胀不成任何事物,仅仅是在膨胀。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. universetoday-菲菲

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