天文學 - 宇宙以外係咩黎??

宇宙是由空間、時間、物質和能量，所構成的統一體。是一切空間和時間的綜合。一般理解的宇宙指我們所存在的一個時空連續系統，包括其間的所有物質、能量和事件。對於這一體系的整體解釋構成了宇宙論。世界上最早把空間和時間統一為宇宙的是中國春秋戰國時代的文子和屍子，他們都提出了宇是空間，宙是時間，合為宇宙。二十世紀以來，西方根據現代物理學和天文學，建立了關於宇宙的現代科學理論，稱為宇宙學。

根據相對論，信息的傳播速度有限，因此在某些情況下，例如在發生宇宙爆炸的情況下，時空連續系統中我們將只能收到一小部分區域的信息，其他部分的信息將永遠無法傳播到我們的區域。可以被我們觀測到的時空部分稱為「可觀測宇宙」、「可見宇宙」或「我們的宇宙」。應該強調的是，這是由於時空本身的結構造成的，與我們所用的觀測設備沒有關係。

宇宙大約是由5%的普通物質，25%的暗物質和70%的暗能量構成。

公元100年左右的東漢時代，當時偉大的科學家張衡最早提出了「過此而往者，未知或知也。未知或知者，宇宙之謂也」和「宇之表無極，宙之端無窮」的觀點。非常明確地提出了由空間空間和時間構成的宇宙是無限的觀念。而目前關於宇宙是否無限的問題還有爭議。如果整個宇宙的空間部分是有限的，那麼可以用一個距離來表示。對於均勻各向同性的宇宙來說，這就是三維空間的曲率半徑。但是，即使宇宙整體是無限的，宇宙的可觀測部分仍是有限的：由於相對論限定了光速為宇宙中信息傳播的最高速度，如果一個光子從大爆炸開始傳播，到今天傳播的固有距離為93億光年，由於宇宙在膨脹，相應的共動距離約為其3倍，具體數值與宇宙學參數有關，這一距離稱為今天宇宙的粒子視界。

另一個在物理學數量級估計中常用來表示宇宙大小的距離稱為哈勃距離，是哈柏常數的倒數乘以光速，其數值約為1.29 x 1028厘米，也恰為93億光年。科普和科技書籍中所說的宇宙的大小常指這個數值。哈柏距離可以理解為四維時空的曲率半徑。

宇宙的形狀是宇宙學中一個未解決的問題。用數學的語言說就是：「哪一個三維形狀才能最好地代表宇宙的空間結構？」

首先，宇宙到底是不是「平坦空間」，即大範圍內遵守歐氏幾何的空間還未清楚。目前，大部分宇宙學家認為已知宇宙除了大質量天體造成的局部時空褶皺，是基本平坦的－就像湖面是基本平坦但局部有水波一樣。最近威爾金森微波各向異性探測器觀測宇宙微波背景輻射的結果也肯定了這一認識。

其次，尚未清楚宇宙是否是多重連接。根據大爆炸理論，宇宙是沒有空間邊界的，然而其空間大小可能是有限的。我們可以通過二維的概念類推：一個球面沒有邊界，但是它的面積是有限的（4πR2）。它是一個在三維空間有固定曲率的二維表面。數學家黎曼發現了四維空間中一個與此類似的三維球形「表面」，其總體積為有限（2π2R3）但三個方向都朝第四個維度彎曲。他還發現了一個「橢圓空間」和「圓柱形空間」，後者的圓柱形兩頭互相連接但沒有彎曲圓柱本身－這一現象在普通的三維空間是不可想象的。類似的數學例子還有很多。

如果宇宙真是有限但無邊界的話，人沿着宇宙中一條任意方向的「直線」走下去，最終會回到出發點，其路線長度可認為是宇宙的「直徑」（這個直徑是現在人類對宇宙的認識所無法想象的，因為它一定要比我們所見的宇宙部分大得多。）。


哈勃望遠鏡拍攝的高清晰度深場照片，顯示姿態年齡各異的河外星系。照片片上最小，顏色最紅的屬於人類看到的最古老的星系，在宇宙年齡約8億年的時候就已經存在。宇宙有可能具有多重連接的拓撲學結構。如果這些結構足夠小的話，人類，就如同在掛了多面鏡子的房間里，可能在不同方向看到同一天體的多個影像。而實際的天體數量就會比觀測所見少。從這個角度講，星體和星系應該稱作「所觀的影像」才合適。這個可能，至今沒有被徹底否定，但最近的宇宙微波背景輻射研究結果認為是很不可能的。

2009-06-20 21:31:55 補充：
sorry, I forgot to type參考資料

現 今 的 主 流 理 論 ， 認 為 宇 宙 不 論 在 時 間 或 空 間 上 都 是 有 限 的 。 先 說 空 間 ， 空 間 有 限 不 一 定 代 表 存 在 一 個 「 外 面 」 。 以 二 維 世 界 來 作 例 子 ， 假 若 其 宇 宙 是 個 球 面 ， 球 面 面 積 是 有 限 的 ， 同 時 它 沒 有 邊 界 。 故 此 ， 二 維 世 界 的 生 物 （ 譬 如 走 在 上 面 的 螞 蟻 ） ， 永 遠 沒 法 走 出 這 宇 宙 之 外 ， 對 牠 來 說 ， 這 個 宇 宙 不 存 在 外 界 。

現 代 宇 宙 學 基 本 的 信 念 是 ： 宇 宙 中 處 處 平 等 ， 不 存 在 特 別 重 要 的 位 置 ， 例 如 ： 邊 、 角 、 中 心 等 等 。 再 者 從 觀 測 也 找 不 到 這 些 位 置 的 存 在 ， 所 以 天 文 學 家 認 為 宇 宙 看 是 「 有 限 、 無 邊 」 的 。

再 說 時 間 。 現 在 認 為 時 間 是 連 同 宇 宙 一 起 誕 生 的 。 所 有 的 物 理 定 律 亦 然 。 以 科 學 方 法 研 究 宇 宙 最 多 只 能 迫 近 至 宇 宙 剛 創 生 的 時 期 ， 至 於 「 宇 宙 是 怎 樣 創 生 的 ？ 或 是 宇 宙 創 生 之 前 是 甚 麼 ？ 」 之 類 的 問 題 ， 人 類 實 在 是 無 法 理 解 的 。 近 年 ， 的 確 有 人 嘗 試 描 述 宇 宙的 創 生 過 程 （ M 理 論 提 到 的 膜 宇 宙 是 其 中 之 一 ） 。 但 現 階 段 ， 尚 流 於 數 學 上 的 推 演 ， 實 在 沒 有 實 驗 的 基 礎 。 有 興 趣 可 參 考 以 下 網 址 ： http://physicsweb.org/article/news/6/4/21

2009-06-25 21:55:51 補充：
問果個人問宇宙(出面)係咩,點解florencesytsang會介紹 宇宙 ?so cute