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宇宙之外沒有任何東西嗎?

類似的問題有的適合於科學家來解答,有的則適合於哲學家解答。這個問題很大程度上適合由後者來回答。

從學術上講,“宇宙”就意味著一切,並且不可能有任何其他的東西超出它的範圍,所有的東西都是宇宙的一部分。產生這樣的疑惑可能是由於我們使用了宇宙這個詞彙去描述我們能認知到的一切,事實上我們應該把它更精確地描述為“可見的宇宙”。

當然,有很多東西在宇宙之外,可我們看不到,因為沒有足夠的時間讓遙遠星體中的光線傳播到我們這裡。宇宙存在大約有150億年之久,所以我們能夠了解到在150億光年距離內的任何東西,因為這些星體中的光線可以傳播到我們這裡。宇宙還沒有寬廣到足夠讓在這個距離之外的其他東西中的光線觸及我們。對於我們所能瞭解的宇宙之外,在某些程度上說還只是猜測。我們能說出它可能是什麼樣子是因為即使我們看不到它,它也將會對我們產生影響。愛因斯坦的關於描述地心引力是怎樣影響空間本身的“廣義相對論”,在很大程度上仍然是描述我們宇宙的最好方式。這暗示了空間或許是無限的,或許是閉合的。如果它是無限的,那它就不可能被包含在任何東西之內,因為它沒有邊界;如果它是閉合的,它就不會有一個真正的開始或者結束。

這在三維立體中很難想象,不過你可以想象自己處於二維平面並且徘徊在一個球體表面附近。你可以後退前進,向左向右,但是你沒有任何關於上下的概念。對你而言,除了那個球體的表面就沒有什麼其他事物了。因此,你就永遠只能在這個球體附近徘徊,並且永遠也到不了盡頭。所以,對我們來說,我們的宇宙就是所有一切。

時空旅行能成為現實嗎,如何實現?

人們想實現時空旅行從技術上來說也不是完全不可能的。這需要一部跑得非常非常快的機器,具體地說,速度需要接近3×108米/秒,這個速度能夠使你在眨眼間繞著地球跑好幾圈。

出於對這個現象的好奇,物理學家曾經設想,如果讓雙胞胎兄弟或姐妹中的一人乘上星際飛船作太空遨遊,而另一個則留在地球上生活,結果會是怎樣。那就讓我們設想一下這個也許會發生在遙遠的未來的故事吧。

假設貝絲和芭比是雙胞胎,都是30歲。貝絲是一位宇航員,而芭比則是一個新聞記者。貝絲剛剛接到一項飛行任務,這可能會成為她一生的使命:乘坐宇宙飛船到鄰近的一個恆星系統去考察。芭比會為她工作的報社全程報道這次宇宙旅行。

目的地距離地球96萬億千米,大約10光年的距離。貝絲乘坐的宇宙飛船以光速的90%的速度執行,照此推算,從地球上出發到回到地球需要22年的時間。在這段時間裡,芭比結了婚,生了兩個孩子,而且頭髮都變花白了。

但這段時間對於宇航員貝絲來說卻是另外一番情景。當宇宙飛船以極快的速度穿梭於星際時,船艙內的鐘表悄悄地放慢了腳步。並不是表沒電了或是壞掉了,而是時間本身為飛船和飛船上的成員放慢了節奏。

然而飛行員們自己卻感覺不到絲毫的變化,對於他們來說,1分鐘仍然是1分鐘,並沒有多出1秒鐘。但在貝絲出發之後,飛船上的時間和地球上的相差越來越多了。

成功完成任務之後,宇航員們返回了地球。當飛船進入太陽系時,船艙裡的電子鐘顯示這次太空旅行花了10年時間。當飛船途經冥王星時,貝絲剛好慶祝自己40歲的生日。

貝絲和芭比都知道這種時間變慢的效應會發生,但當兩姐妹重逢時,她們仍然很震驚。貝絲是一位40歲的中年女子,而芭比已是52歲的婦人了。兩姐妹不再像是雙胞胎了。芭比如今已不再年輕,她把這次太空旅行看作是年輕時的回憶。而貝絲則有些茫然:22年過去了,這個世界發生了很大的變化,對於她來說,相當於經過了10年的長途旅行來到了12年後的未來。

這種時空旅行的創意靈感來自於阿爾伯特·愛因斯坦的狹義相對論,該理論描述了運動給時間、距離和質量帶來的影響,更接近光速的旅行將把宇航員們送到更遙遠的未來,比如說1個世紀之後。雖然我們現在仍不能製造出可以如此高速執行的飛行器,但我們仍然能從相對低速的運動物體身上觀察到這種效應。科學家們曾在超音速飛機上裝上非常精確的時鐘,在飛行結束後,他們發現時鐘整整慢了1秒鐘。

在愛因斯坦的廣義相對論中,他預言,隨著引力的增加,時間也會變慢。依據這個預言,有人提出這樣的設想,也許我們可以利用宇宙中具有極大引力場的天體結構,比如黑洞,幫助年邁的老人重返童年。

宣告:以上內容不代表個人觀點,僅僅是參照客觀因素進行闡述!

分類: 歷史
時間: 2021-12-20

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