最新研究表明:宇宙很可能是封閉的,往一個方向行進將回到原點

天空之城 2021/02/14 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城

 

普朗克宇宙輻射探測器最新的觀測資料表明:我們宇宙很可能是封閉的,而非之前認為的平坦,如果朝著一個方向行進,我們最終將會從反方向回到原點。

人類對宇宙的探索一直沒有停止過,從最初的地平說、地心說、日心說、再到宇宙島說,我們似乎離真相越來越近,但似乎又永遠沒有終點。

好在科學技術的飛速發展,人類發射了很多太空探測器用於宇宙研究,比如著名的哈勃太空望遠鏡就是代表之一;在2009年,歐洲發射了一顆特殊的探測器——普朗克宇宙輻射探測器,它的主要任務是對宇宙大爆炸遺留下來的背景輻射進行觀測,比如著名的宇宙微波背景輻射圖,就是依據它的觀測資料繪製的。

根據宇宙大爆炸理論,我們宇宙誕生於138億年前,由於宇宙年齡有限,導致過於遙遠的天體發出的光線還沒有足夠時間到達地球,目前人類能觀測到的范圍叫做可觀測宇宙,直徑大約930億光年。

宇宙大爆炸理論是當前描述宇宙的最佳理論,與許多天文觀測相符合,但是宇宙大爆炸理論無法準確告訴我們宇宙的真實形狀是怎麼樣的,廣義相對論是現代宇宙學的理論基礎,根據廣義相對論的描述,我們宇宙可能存在三種形狀,這取決於宇宙內物質的平均密度Ω,假設臨界值為1。

(1)當Ω<1時,宇宙空間是開放的,數學上對應羅巴切夫斯基幾何。

(2)當Ω=1時,宇宙空間是平坦的,數學上對應歐幾裡得幾何。

(3)當Ω>1時,宇宙空間是封閉的,數學上對應黎曼幾何。

歐氏幾何是我們最熟悉的,就是一個無限伸展的平面,平面內兩條平行線將永遠保持平行,或者說過直線外一點我們能且只能做一條平行線,這是由歐幾裡得第五公設決定的;第五公設在數學歷史上爭論了兩千多年,因為第五公設看起來不像公理,無數的數學家試圖用前面四個公理來證明第五公設,但是都失敗了。

直到19世紀,德國數學家黎曼和俄國數學家羅巴切夫斯基,分別從第五公設的兩個反面出發,建立了全新的非歐幾何,這也是廣義相對論的數學基礎。

與歐式幾何不同的是,在羅巴切夫斯基幾何中,過直線外一點我們能做兩條或者兩條以上的平行線,而在黎曼幾何中,我們過直線外一點找不到任何一條平行線。

利用這個原理,我們可以用來研究宇宙的形狀,因為:

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