霍金講宇宙的形成的問題有點講不通

2021-03-07 07:37:53 字數 5715 閱讀 6819

1樓:纖燁千尋

真空中光的速度是宇宙間物質運動最快的速度沒錯。

但我們要清楚這個結論的條件:即「物質中的最快速度」。

暴漲理論是大**模型的補充。它精彩的迴避了一些宇宙難題。

空間的暴漲並不涉及物質,空間不是物質,再說在暴漲階段宇宙還沒有物質,所以暴漲的速度並不違反相對論的結論。

現在,人們可以製造出大於光速的速度,但都不是物質的速度,比如「波包」「擾場」。乙個物質,只要有質量,即達不到光速更不可能超過光速。

相對論是在宇宙**還沒有到(10的-44次方秒)時是失效的,需要引入量子力學。但量子理論也不能完全解釋。這就需要「量子引力理論」,只要這個理論問世,則宇宙誕生的秘密就解開了。

2樓:遠望青春

呵呵,我自己不太贊同宇宙

大**學說哈,但是有一點可以說明一下,你在問題中提及的「初期宇宙不到100秒已經有太陽系大小,有數萬億公里。宇宙形成十分鐘有數千光年」,其實這是乙個有關於時間和空間的問題,與現在的光速不是同種性質的問題!而且如今的宇宙探索,人類只能是觸及其毛,連皮都沒觸及到的。

所以在現有理論上還有很大侷限性。到底光速是不是最快的呢?其實從現有理論講光子在真空中的運動速度是最快的。

而光速未必是最快的(個人看法)!所以請保持您的好奇心,宇宙探索還等著我們!呵呵,多讀讀愛因斯坦,霍金和卡爾薩根的書籍,也許能擴大思維的尺度!

希望我的回答能解開您的疑團!

3樓:三千院風止

貌似現今物理力法則並不能適應任何地方,它走不完善也不全面,所以奇點處不適用現在的物理法則,或者說奇點處物理法則失效!

4樓:匿名使用者

這位仁兄啊~ 你還不知道嗎?物理法則只能在有了物質之後才能成立啊。

宇宙的初期還沒有物質呢。在相對論中,物體是無法達到或超越光速的。但是,宇宙**開頭的那段時間只有能量在擴充套件空間,還沒有物質,所以空間膨脹的速度是可以超越光速的,所以宇宙形成十分鐘有數千光年的說發是有可能的。

大**的理論算是現在人類說出宇宙起源最好的解釋了,就看未來超弦理論能不能成立了。大**理論已經存在了不少的年頭了,你想問的問題早就被人問過了。

還有樓上解釋不通,就請不要把它說成全人類都解釋不通。

5樓:此生為誰

宇宙有兩種狀態 超常狀態與常規狀態

光在常態宇宙中確是速度的極限

宇宙在奇點**時是非常態的也即是超常態時期 這時起主導作用的是暗能量與暗物質 而且是它們一直主宰我們宇宙的命運(繼續膨脹或是塌陷還是兩種力量均衡後產生的宇宙孤島)

宇宙在奇點**時空間是不存在的、時間是停止的、光也不做運動(無維狀態) 沒有空間與時間做參照物的狀態下 是沒有速度可比的

從宇宙塌陷到奇點時再到大**只是宇宙的重生的乙個過程而已 這是乙個超常狀態時期 一切物理學應用在這時都會失效 相信科學的力量吧

6樓:同日の摩羯

最深入淺出的描述一下:光速是物質相對於空間的速度極限,但是這個限制並沒有規限空間本身,如果空間自身高速膨脹,是能夠攜帶空間中的物質和能量以超光速擴散的。

舉例:你跑步的速度是8m/s,無論如何你都不可能超過這個速度,就相當於光速;但是你可以乘一輛火車,它以100m/s的速度飛馳,而你在火車上,速度「似乎」已經遠超你的極限速度了。就是這個道理。

宇宙膨脹不是由於宇宙中的物質被**力推開,而是由於空間本身在膨脹擴張。

7樓:匿名使用者

宇宙定的法則不能約束宇宙

霍金的宇宙理論概述

8樓:demon陌

主要講述:宇宙是如何形成的?它是從**開始,又將在**結束?

宇宙的本質是什麼?人類為什麼會在這裡?星星為何會閃閃發亮?

這是一趟充滿驚奇的發現之旅,追隨前行發現者的足跡,探索宇宙的奧秘,將會使你對人類自身的存在,以及周圍的一切有煥然一新的理解。

史蒂芬·霍金教授是繼愛因斯坦之後最偉大的科學思想家。在他的帶領下,我們踏上了數個世紀以來科學家們對宇宙的探索旅程。霍金教授憑藉他的智慧型與熱誠,將最複雜的理論做了最細緻明了的解釋,使我們認識到人類如何逐漸地了解了行星、恆星、星系、宇宙,甚至是物質的特性。

擴充套件資料:

70年代他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了2023年的沃爾夫物理獎。他因此被譽為繼愛因斯坦之後世界上最著名的科學思想家和最傑出的理論物理學家。他還證明了黑洞的面積定理。

霍金的生平是非常有傳奇性的,在科學成就上,他是有史以來最傑出的科學家之一。

他擔任的職務是劍橋大學有史以來最為崇高的教授職務,是皇家學會會員。儘管他那麼無助地坐在輪椅上,他的思想卻出色地遨遊到廣袤的時空,去解開宇宙之謎。

宇宙論是一門既古老又年輕的學科。從亞里斯多德/托勒密的地心學說到哥白尼/伽利略的日心說的演化就花了2023年的時間。令人吃驚的是,儘管人們知道世間的一切都在運動,只是到了20世紀20年代因哈勃發現了紅移定律後,宇宙演化的觀念才進入人類的意識。

哈勃發現,從星系光譜的紅移可以推斷,越遠的星系以越快的速度離開我們而去,這表明整個宇宙處於膨脹的狀態。估計在100億到200億年前曾經發生過一樁開天闢地的大事件,即宇宙從乙個極其密緻、極其高熱的狀態中大**而產生。

霍金認為他一生的貢獻是,在經典物理的框架裡,證明了黑洞和大**奇點的不可避免性,黑洞越變越大;但在量子物理的框架裡,他指出,黑洞因輻射而越變越小,大**的奇點不但被量子效應所抹平,而且整個宇宙正是起始於此。

弗洛伊德最終的成就並非在於心理學,而是鼓舞了文學與藝術的發展。史蒂芬·威廉·霍金賦予了宇宙學研究以藝術氣質,他使黑洞變成日常生活的一部分,激勵了人們的好奇心,豐富了人類的精神生活,更破除了將科學非人性化傾向。我們仰望星空,那遼闊的未知疆域。

史蒂芬·霍金2023年1月8日出生於英國牛津,他的父親弗蘭克與母親伊莎貝爾都就讀於牛津大學,弗蘭克主修醫學,伊莎貝爾學習哲學、政治學和經濟學。第二次世界大戰爆發後,弗蘭克原本想要從軍報國,上級認為他如果從事研究工作可以對國家給出更有價值的貢獻,他於是在一所醫學研究院任職研究員,伊莎貝爾也在這所研究院找到乙份秘書工作。

他們在這裡相遇並且墜入愛河、共結連理。婚後,他們住在倫敦附近郊區海格特。那時正值納粹德軍轟炸英格蘭,倫敦遭受幾乎夜夜不停的空襲。

夫妻二人被迫決定,伊莎貝爾應該搬遷到較為安全的牛津把孩子生下來。等到史蒂芬誕生後,伊莎貝爾才又回到海格特。在史蒂芬1歲與5歲時,他們還生了兩個女兒菲莉帕與瑪莉,史蒂芬14歲時,他們又收養了乙個兒子愛德華。

有一次,他還從樓梯上摔下來,頭先著地,造成暫時的記憶力輕微喪失。在劍橋大學時,狀況更加惡化,他的講話有些含糊不清。霍金的父母親也注意到他的健康問題,帶他去看專科醫生。

在21歲時,醫生診斷其患有肌萎縮性脊髓側索硬化症,只有兩年好活,但是,兩年光陰飛馳而去,他仍舊活著。

60年代後期,霍金的身體狀況又開始惡化,行動走路都必須使用拐杖,不再能定期教課。由於霍金逐漸失去寫字能力,他自己發展出一種替代的視覺性方法,他在腦裡形成各種不同的心智圖案與心智方程,他可以用這些心智元素來思考物理問題。物理學者維爾納‧以色列表示,霍金的思考過程,有如莫扎特只憑藉想象就寫出一整首極具特色的交響樂曲。

霍金不願對惡疾低頭,甚至不願接受任何幫助。他最喜歡被視為是科學家,然後是科普作家,最重要的是,被視為正常人,擁有與其他人相同的慾望、幹勁、夢想與抱負。

霍金的言語功能逐年退步,到了70年代後期,只剩下他的家人或密友能夠聽得懂他的話。 為了與其他人通話,他必須依賴翻譯。在霍金的辦公室大樓門口,沒有設定專門給輪椅通行的殘障坡道,劍橋大學不願負擔搭建殘障坡道所需的款項,因此霍金與劍橋發生爭執。

他與妻子共同發起活動敦促劍橋改善殘障設施。但是,對於扮演殘障權利代言人這角色,霍金的態度通常很摸稜兩可,一方面他很想幫助殘障族群,另一方面又想把自己跟殘障和殘障所伴隨的挑戰分開。他的這些態度引起了一些批評。

9樓:不是苦瓜是什麼

霍金所描述的宇宙,很像是克萊因瓶,有限而無界,是乙個封閉的模型,就像地球,地球我們都知道是有限的,但是你從一點向前走,你永遠都走不出地球,這就是無界。

與克萊因瓶相對應的是莫比烏斯環,克萊因瓶只有在四維中才可以看到全貌,三維中無法完美的表現出克萊因瓶的形狀,因為我們的世界缺少乙個方向。

在克萊因瓶裡,無論你朝向哪個方向走,不管走多快,走多久,都永遠到不了邊界,他是有大小的,但是我們被維度所束縛,無法精確的測量它到底有多大,這和科學技術沒關係,是根本性的束縛了我們,到目前為止,最能體現我們宇宙樣子的,只有克萊因瓶了。

在數學領域中,克萊因瓶(klein bottle)是指一種無定向性的平面,比如二維平面,就沒有「內部」和「外部」之分。在拓撲學中,克萊因瓶(klein bottle)是乙個不可定向的拓撲空間。

克萊因瓶最初由德國幾何學大家菲立克斯·克萊因 (felix klein) 提出。在2023年,著名數學家菲立克斯·克萊因 (felix klein) 發現了後來以他的名字命名的著名「瓶子」。

克萊因瓶的結構可表述為:乙個瓶子底部有乙個洞,現在延長瓶子的頸部,並且扭曲地進入瓶子內部,然後和底部的洞相連線。

10樓:匿名使用者

霍金的開放宇宙新理論

20世紀的天文觀測表明,宇宙正處於膨脹的演化過程中。在時間上往過去反推,人們估計在100多億年前宇宙是處於極其緊緻極其熾熱的所謂大**奇性的狀態。宇宙的演化必須服從愛因斯坦引力場方程。

但是不同的初始狀態會導致不同的演化。大**奇性從何而來或者宇宙從何而來的所謂第一推動問題就擺到了宇宙學家的面前。   80年代初,科學家們提出了所謂的暴漲宇宙模型。

在大統一破缺之後,宇宙有乙個以指數形式膨脹的階段。由於這種暴漲,相當任意選取的初始條件都會導致和今天觀察到的宇宙大致相等的結果:宇宙是非常平坦的,均勻的,各向同性的,以及宇宙中物質分布的模式,如星系團、星系、恆星和生命形成等等。

  但是人們必須為暴漲理論本身選取一些合適的引數。這樣宇宙初始條件的選取被轉變為這些引數的選擇。人們仍然沒有徹底解決第一推動的問題,只不過是在一定程度上減弱了這個問題的尖銳性而已。

  真正解決第一推動問題的是霍金提出的無邊界條件的量子宇宙論。在他的理論中,宇宙的誕生是從乙個歐氏空間向洛氏時空的量子轉變,這就實現了宇宙的無中生有的思想。這個歐氏空間是乙個四維球。

在四維球轉變成洛氏時空的最初階段,時空是可由德西特度規來近似描述的暴漲階段。然後膨脹減緩,再接著由大**模型來描寫。這個宇宙模型中空間是有限的,但沒有邊界,被稱作封閉的宇宙模型。

  從霍金2023年提出這個理論之後,幾乎所有的量子宇宙學研究都是圍繞著這個模型。這是因為它的理論框架只對封閉宇宙有效。  如果人們不特意對空間引入人為的拓撲結構,則宇宙空間究竟是有限無界的封閉型,還是無限無界的開放型,取決於當今宇宙中的物質密度產生的引力是否足以使宇宙的現有膨脹減緩,以至於使宇宙停止膨脹,最後再收縮回去。

這是關係到宇宙是否會重新坍縮或者無限膨脹下去的生死攸關的問題。  可惜迄今的天文觀測,包括可見的物質以及由星系動力學推斷的不可見物質,其密度總和仍然不及使宇宙停止膨脹的1/10。不管將來進一步的努力是否能觀測到更多的物質,無限膨脹下去的開放宇宙的可能性仍然呈現在人們面前。

  可以想象,許多人曾嘗試將霍金的封閉宇宙的量子論推廣到開放的情形,但始終未能成功。今年2月5日,霍金及圖魯克在他們的新**「沒有假真空的開放暴漲」中才部分實現了這個願望。他仍然利用四維球的歐氏空間,由於四維球具有最高的對稱性,在進行解析開拓時,也可以得到以開放的三維雙曲面為空間截面的宇宙。

這個三維雙曲面空間遵循愛因斯坦方程繼續演化下去,宇宙就不會重新收縮,這樣的演化是一種有始無終的過程。  霍金發表了這**之後立即得到了國際學術界的反響。之後的20天(即2月25日),他又寫了一篇短文為他的一些計算進行辯護。

  封閉宇宙的重新坍縮會把世上的一切再次帶回到極高溫的大擠壓狀態。而開放宇宙的無限膨脹的前景也不甚美妙,宇宙將無限冷卻下去。盡我所知,迄今沒有人設想過如何避免這兩種世界末日的來臨,因為它將發生於極其遙遠的將來。

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