有關宇宙的邊緣

2008-06-11 3:31 am
有很多人都說,宇宙每一秒都在膨脹,我們不可能去到宇宙的邊緣.
但我想知宇宙能夠膨脹的空間是哪裡來的??
為甚麼銀河會有這麼大的空間讓宇宙膨脹?

回答 (2)

2008-06-11 4:52 am
✔ 最佳答案
宇宙膨脹現在已是不可爭論的事實,一般來說,科學家都認為,由於引力的緣故,膨脹的速度會不斷減慢,但是新的觀測顯示,宇宙膨脹正在加速。
究竟如何測定宇宙膨脹的速度呢?一個方法是測量星系光譜的紅移 (redshift) [1] 以求得它遠離我們的速度,再測量它對應的距離。1929年哈勃 (Edwin P. Hubble) 通過研究24個星系的譜線 (spectral lines),發現這些星系遠離我們的速度是和距離成正比的 (圖一),這個比例便是大家經常聽到的哈勃常數 (Hubble's constant)。哈勃常數越大,代表宇宙的膨脹速度越快。
然而宇宙不是等速膨脹的,所以不同時期的哈勃常數便有所不同。我們不可能回到十億年前,觀測當時星系的後退速度與距離的比例,幸而我們仍可以通過觀測遙遠星系的後退速度與距離的比例,來計算從前宇宙膨脹速度 (比方說,我們今天看到一個十億光年外的星系的光,是十億年前發出的,因此我們看到的其實是該星系十億年前的面貌)。
現在這問題還有待討論,而宇宙是否真的加速膨脹,亦有侍更先進的技術,讓科學家們作出更精確的測量,觀察更遙遠的星體加以驗証。
紅移 (redshift): 離我們遠去的物體所發出的光,其波長會變得較長,由於波長較長的光波偏向紅色,所以這種現象便叫做紅移。
總光量 (intrinsic brightness): 一個星體每秒釋放出的輻射能量。
宇宙常數 (cosmological constant): 愛因斯坦使用廣義相對論的埸方程 (field equation) 建構宇宙模型,並發現這個方程的解暗示宇宙的大小正在改變,換句話說,如果宇宙不是正在膨脹,就是正在收縮。愛因斯坦認為宇宙大小應保持不變, 因此在其埸方程中加入一個宇宙常數, 以致方程的解給出一個穩定的宇宙模型。但是哈勃的觀測結果顯示宇宙的確正在膨脹,愛因斯坦因此認為宇宙常數是他一生中最大的錯誤。
根據天文觀測和宇宙學理論,可以對可觀測宇宙未來的演化作出預言。均勻各向同性的宇宙的膨脹滿足弗里德曼方程。多年來,人們認為,根據這一方程,物質的引力會導致宇宙的膨脹減速。宇宙的最終命運決定於物質的多少:如果物質密度(1)超過臨界密度,宇宙的膨脹最後會停止,並逆轉為收縮,最終形成與大爆炸相對的一個“大坍縮”(big crunch);如果物質密度(2)等於或(3)低於臨界密度,則宇宙會一直膨脹下去。另外,宇宙的幾何形狀也與密度有關: 如果(1)密度大於臨界密度,宇宙的幾何應該是封閉的;如果(2)密度等於臨界密度,宇宙的幾何是平直的;如果(3)宇宙的密度小於臨界密度,宇宙的幾何是開放的。並且,宇宙的膨脹總是減速的。
然而,根據近年來對超新星和宇宙微波背景輻射等天文觀測,雖然物質的密度小於臨界密度,宇宙的幾何卻是平直的,也即宇宙總密度應該等於臨界密度。並且,膨脹正在加速。這些現象說明宇宙中存在著暗能量。不同於普通所說的“物質”,暗能量產生的重力不是引力而是斥力。在存在暗能量的情況下,宇宙的命運取決於暗能量的密度和性質,宇宙的最終命運可能是無限膨脹,漸緩膨脹趨於穩定,或者是與大爆炸相對的一個“大坍縮”,或者也可能膨脹不斷加速,成為“大撕裂”(big rip)。目前,由於對暗能量的性質缺乏瞭解,還難以對宇宙的命運做出肯定的預言。
多重宇宙
對於多重宇宙有不同的理解。一種理解是,位於可觀測宇宙之外的時空,構成了其它的宇宙。例如,在宇宙暴漲中形成的其它大量時空,或者我們宇宙中黑洞奇點內我們所無法理解的時空。這些不同的時空部分總體構成了多重宇宙。另一種理解則強調這些不同的宇宙不僅僅是時空區的獨立,而且其中的表現的物理規律也可能有所不同,例如其中的粒子也許具有不同的電荷或質量,其物理常數也各不相同。

有時人們也把平行宇宙與多重宇宙當作同義詞。不過,平行宇宙還有一種理解,即量子力學中的多世界解釋。這種解釋認為,在量子力學中,存在多個平行的世界,在每個世界中,每次量子力學測量的結果各自不同,因此不同的歷史發生在不同的平行世界中。
參考: 史蒂芬·霍金《胡桃裡的宇宙》,(臺北:大塊文化出版,2001年5月)。
2008-06-12 7:21 am
??????????為甚麼銀河會有這麼大的空間讓宇宙膨脹?????????????????

這句完全唔明你up乜???

「銀河系」即是「星系」
地球就在銀河系邊緣位置,

而銀河系只不過是宇宙之內其中一個「星系」,在宇宙內有成過億個「星系」

宇宙外的空間是什麼來? 無人會知
人類所知的一切,都只是在這個宇宙內發生的事.宇宙之外的事相信永遠無人得知.


收錄日期: 2021-04-13 15:40:50
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080610000051KK02201

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