宇宙膨脹說明外部還有空間,那是什麼?為什麼不歸到宇宙的範圍里?

紅移說明星體都在離我們遠去,從而得出結論宇宙在膨脹。但是膨脹所需的空間在哪裡?為什麼我們不把它歸到宇宙的範疇內?

今天得到一個有趣的設想:宇宙就像是一個氣球,在外部有某種龐然大物在吹著它,導致了氣球不斷的膨脹;而黑洞就是氣球上扎破的一個小洞,不斷的有物質滲出又不斷的補充進來。而宇宙眼中的那隻龐然大物,就如同我們眼中的太陽一樣,是永恆的存在。

這只是突然冒出來的擬人化的想法,還希望能夠有人來專業的解答一下,謝謝了。


這個問題很有意思。它的潛台詞是,一個不斷膨脹的物體,必然是有邊界的,有邊界才能膨脹。

假設你是生活在一個二維平面上的二維小人,然後有人說,我們生活的這個世界在不斷膨脹啊。然後你說,是嗎,那是不是這個世界的外面還有世界?

其實不是的,因為你可能是生活在一個有限無界的球面上的小人,球面也在不斷膨脹,但從球面的角度去看,這個世界並無邊界,在二維的尺度下,這個世界沒有所謂的「外部」

作為一個三維國小人,我們理解以上內容應該是比較容易的,然後外推一下,就可以想像三維宇宙的情況了。


沒有「宇宙之外」


將宇宙比喻為氣球表面而不是氣球,來描述宇宙膨脹的特點是有意義的,並不僅僅是因為他能夠形象的體現膨脹的效果,還因為他指出了宇宙是高維度的。作為二維的螞蟻理解不了三維無界平面的膨脹,三維的人一樣無法感官體驗到四維甚至更高維宇宙的膨脹。
對於現階段的尖端科學,基本都已經超出了人類基本的感官理解範圍。科學家為了影響解釋而舉的例子,請不要自行腦補過甚。


空間和時間都是具體存在的,宇宙外面什麼都沒有,哪來的空間?


愛因斯坦的廣義相對論告訴我們,引力就是幾何。時空可以扭曲,可以膨脹,可以收縮。

你可以把空間想像成一張可以不斷拉大的橡皮膜。而把這張橡皮膜拉大的動力來自於引力以及空間中的物質。

有一句很經典的話概括廣義相對論:

物質告訴時空如何彎曲,時空告訴物質如何運動。


我覺得用」膨脹「來描述宇宙,本身就是有問題的。

我認為」膨脹「是一個比較出來的相對概念;就跟距離的遠近,速度的快慢一樣,必是比較出來的,必須有參照系才行。就好比,如果只有兩個點,你無法描述這倆點是離的遠還是離得近。因為在沒有參照系的情況下,這倆點之間根本不存在遠近的概念。

而按照查到的單詞解釋,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總合。

也就是說,宇宙是個整體,無法找到參照系,也就不存在」膨脹「這個概念了。

他既不能從空間角度比較,也不能從時間角度比較,因為它自身就包含所有的時空維度,包含所有已知的或我們還未知的維度。因此任何維度下都沒有參照系。

換句話說,既然我們在定義宇宙這個概念的時候就把它定義成了」所有「,那也就不存在」所有「之外的什麼了,也就不可能有參照系了。

我覺得這純粹是個語言文字概念而已。並沒有多玄乎。

我們只是用概念在描述各種我們發現的現象,真正難的是如何用一套完整的能夠自圓其說的理論來完美的解釋我們已經發現的現象,並且指導預測尚未發現的現象。

至於說現在的大爆炸假說,一些對宇宙起源發展的假說,還僅僅是假說,連定理都不算,更不能算公理。只能作為一種可能性來看待。只有等到他們形成了完整的理論體系,能夠完美的解釋現在已經發現的所有現象,並且能夠成功預測出尚未發現的現象了,才能上升到定理乃至公理的高度。

既然現在只是一種可能性,就不能拿來作為論據使用。更不能拿來當尺子評判其他假說的對錯。

用一個假說來評判另一個假說,顯然毫無意義。

本人既不是物理專業,也沒有多少物理知識,尤其缺乏高等物理知識,以上言論純粹是我個人胡思亂想,信口胡諏,沒有任何堅實的依據,也沒有嚴謹的推理過程。我只是把我的」想像「寫出來而已。


猜想還是不錯的,宇宙確實是個在不斷膨脹的氣球,空間是這個氣球的表面積,星系是氣球上的花紋,氣球膨脹的越大,花紋之間的距離就越遠,這就是正在發生的事情。

繞著氣球往一個方向走,最終又會回到原來的地方,宇宙也一樣。

就像氣球的表面積脫離了氣球就沒有意義一樣,空間脫離了宇宙,也沒有了存在的意義。


不要想太多,這種東西不是常識理解的,此膨脹非彼膨脹,脫離經驗人只是瞎猜

建議看看「操作主義」馬赫主義


我的理解是,我們這個宇宙外面沒有空間。宇宙膨脹到多大,空間就有多大。

當然這也說不通。假如宇宙最外圍的一個星系裡有一個高級文明,在他們的星空中,所有的星星都在同一面,另一面是空的。他們有光速飛船,那麼他們朝空的那一面以大於宇宙膨脹的速度飛會發生什麼?飛著飛著就撞到了宇宙的邊界之牆?

所以可以這樣理解:宇宙是沒有邊界的。膨脹的是宇宙裡面的這些星系,但是說「宇宙裡面的這些星系在互相遠離」字又太多,就簡稱「宇宙膨脹」了。


宇宙是有大小卻沒有邊界的


愛因斯坦靜態宇宙模型:

宇宙是一體積有限沒有邊界(有限無邊)的靜態彎曲封閉體。方程如下:

愛因斯坦的對與錯

宇宙大爆炸理論:宇宙大爆炸的一種膨脹模型

美科學家創建新模型一瞥宇宙誕生前模樣--科技--人民網

M理論:十一維空間超膜理論的模型

十一維空間_百度百科

我都看不懂,我還是看這個模型好了。。


這個問題與上帝舉石等邏輯悖論類似,它們都源自人類語言的不完美。


空間只是宇宙的一個性質,一直有在宇宙中才有意義。就好像有人問奧古斯丁;『』上帝在創造宇宙之前做什麼?他並沒有這樣回答;他正為問這樣問題的人準備地獄。而是說;『』時間是上帝創造的宇宙一個性質,在宇宙開端之前並不存在。


我會說小時候就這麼思考玄乎的問題嗎。不過那時是這麼想的:宇宙可能就是一塊大大的糖果上的一個很小的東西(那時還不知道分子的概念),然後糖果又存在於那個超大的世界裡,超大的世界裡有人(那時候只知道人),人吃了糖果,我們的宇宙就沒了。但是在吃糖果的那一分鐘左右時間裡,對於糖果上的我們的宇宙來說,卻是幾百億萬年那麼長久的時間。好罷,那時8-9歲好像。

我覺得維度的理解很不錯。我們生存於的這個維度,要去理解和探索一種超越我們維度的東西,十分困難,可能目前是不可能發生的。然後我們需要許多的猜想以及實證來慢慢認識自己的維度以及更高的維度。

假如「生物」是一種可以延續在宇宙的東西,那麼也可能有超越我們維度的那種東西。容我想像下,就是,比如一種東西,存在於時間中,不隨時間而變化死亡,但是它的生命,決定於一種更高的維度。(我就想像下,是否可以叫生命難說。)

所以說,認為宇宙在膨脹(?)然後它外面應該有個空間讓它膨脹(?)我看來本來就是三維的,類似氣球膨脹的想法。

我們人類花了很長的時間,開始認識到神是不存在的。那要探索宇宙、認識更加玄乎的宇宙,就要花更多的時間。

所以這個問題的我的答案是:

1、宇宙膨脹不能說明外面還有空間。

2、假如有,不歸到宇宙範圍里是因為人不能一邊說氣球就是整個世界,一邊說氣球是世界的一部分。

總結,宇宙的外面還有空間似乎是個概念上的鑽研問題。


沒有外部。比如你僅有一個氣球,它膨脹,惟一的現象是點間距離不斷擴大,用現實生活的例子來理解是有幫助的,但不完全是,對氣球例來說,球面即是宇宙空間部分的全部。加上時間,時空便是宇宙。

對於宇宙的膨脹,這樣的類比已經是最好了。


空間存在於宇宙


宇宙膨脹說明有外部空間,這是典型的因果倒置了。

——————————————————

要明白時間和空間是宇宙的一個屬性和度量,沒有宇宙也就沒有空間和時間,根據彭加勒、馬赫、愛因斯坦他們的看法———我們感知到的所謂時間和空間僅僅是物質和運動的延伸.有物質和運動才有時間和空間,如果沒有物質和運動就無所謂時間和空間。

我們能夠感知到時間,僅僅是因為我們感知到各種運動。設想一下,如果世界上所有一切的運動都停止了,沒有了運動也就沒有了變化,我們根據什麼知道時間在流逝呢?同樣,空間也本來是不存在的,存在的只是物質。由於有著物質的存在所以我們感知到了空間的概念,愛因斯坦以後空間的概念被徹底改變了。今天人們所說的空間,是在廣義相對論的框架之下的.物質在它周圍造成了各種力場——引力場、電磁場、強力場、弱力場,物質及其力場所及之處,也是今天物理學家所說的空間,而不存在物質也不存在力場的地方,也就是我們的這個宇宙的範圍之外,則被認為什麼也沒有,什麼也不是.所以宇宙範圍之外是不存在物質能量和時空的。

同理,所以也認為大爆炸理論中奇點以前,由於沒有物質和能量,也沒有時間和空間,也就什麼都沒有,什麼也不是。

非專業人士,只是天文愛好者,答的不對的地方還請指正。希望能幫到題主。


什麼是空間?

空間就是房子

什麼是時間?

時間就是手錶

房子跟手錶是什麼?

他們都是物質

宇宙的擴張就是物質的擴張

宇宙之外,沒有物質

也沒有作為觀察者的「你」

既然沒有「你」

那麼宇宙外的空間相對「你」來說

就是不存在的


如果看不懂,或者前後邏輯出錯等我只能回頭再改時間。這都是學說。並無公式,還有如果看官沒時間直接閱讀文後ps之前的最後一段。覺得有興趣再深看

我曾經看到過一種猜想,就是我們無法確定宇宙外部是否會有宇宙。因為我們的空間中從大爆炸開始才有了時間維度,因為有時間才會有空間,宇宙才產生。就是我們的一切都是由大爆炸所產生的時間開始,以時間的結束為結束。可是引力(或者說是斥力)可以超越時間(也就是說力可以使空間變形,使得蟲洞變的有可能)。引力是由質量產生的。眾所周知,任何物質的質量都來自於量子能量的質能轉換,因此除光子外,任何由量子能量所形成的基本物質粒子都會具有空間的組織結構,這其中就包括正反電子。因為反電子的出現人們意識到可能有負原子和反物質。

那麼,重點來了。質量可以轉化為能量(例如光)。我又碼了一小時的字。但是全部刪除了,因為正反電子原子中子等粒子暗物質和正反物質需要解釋的太多了,越寫越遠。還是直接說結論。高能預警,小心刷新三觀。我們所處的氣球 ,最初是一個奇點,爆炸之後產生大量的正反物質(質子電子中子)。由於正反物質對撞湮滅產生光和伽馬射線,並且正負粒子可以互相轉換(科學家有轉換過正負粒子)。這就出現了宇宙爆炸時產生的正粒子多餘反粒子的可能,也就是我們這個(正)物質世界。也就是說我們的宇宙可能在初期形成時變成能量空間(無物質),物質空間,反物質空間。總結就是我們的氣球重新爆炸一次運行規則可能和我們現有的不一樣!!

聽說過平行宇宙的理論嗎?這是哥本哈根解釋的推論。(這個很難解釋。你可以找下資料)

就是我們不只存在一個宇宙。宇宙可以像泡沫一樣分裂,另一個世界也存在一個你,只是空間不交疊。只有完全一樣的宇宙才可以迭代或相交重合。

前面的推論是因為哥本哈根解釋的原因直觀表現出的平行宇宙。就是現象需要出現平行空間,平行空間就出現了。為什麼,每個時間點你所做的事情的下一步有無數種設想他就有無數個宇宙。所以基本而言,我們不管怎樣,都是活在時間的維度里。所以宇宙外部無空間,他們的時間是他們的宇宙。(你可以想我們的時間不斷前行,星球之間的距離變大,用紅移來說明,同樣,有些地方出現藍移,因為引力超越了時間!)而還有學說就涉及到了宇宙外空間,外空間有無數個奇點爆炸產生不同的空間。就是不同的平行宇宙,有些宇宙就像之前所說的是反物質空間,有些宇宙沒有質量,有些空間有物質。有物質的宇宙中不乏有和我們物質形態經歷一模一樣的宇宙。也有宇宙中的我和這個宇宙中的我在同一時間一樣為題主碼字。完全平行生長的宇宙不重合,因為下一秒它隨時改變。

但是要糾正的是,宇宙外部的空間準確意義上不叫空間。他可能是十二維空間。我們所有平行宇宙都是8維空間,在這十二維空間的時間史中很難相交。宇宙膨脹是時間維度。再大也不會撐破十二維空間。也就是蟲洞是從這個宇宙到那個宇宙,也可能是這個地方到那個地方。不需要時間。

不管是多麼複雜的學說。你可以任意想像平行空間的誕生和空間之間聯繫的緣由。只有能解釋一些現象就好。

所以說題主的問題命題就是錯誤的。宇宙膨脹不能說明宇宙外部還有空間。只能說具有平行宇宙。十二維空間準確意義上就不是空間。就是時間的度量單位,十二維空間就是時間的歷史書,也許奇點只有一個,但是十二維空間里可能具有奇點爆炸膨脹坍塌在變成奇點,再如此無限循環中的任何一個時間點。至於為什麼沒歸在宇宙範圍里,我想土著看到此也應該心中有數了吧?

ps:感覺前面解釋和後面感覺邏輯交接不好?因為很多理論不便拿出來長篇大論。前面的解釋只是為了一步步加深推論的可能性,最後綜合各種可能性。因為時間緊迫。凌晨6點了。還有很多事。如果看不懂,或者前後邏輯出錯等我只能回頭再改


膨脹不需要空間,膨脹是空間自身在膨脹,而不是宇宙在空間中膨脹。


推薦閱讀:

蚊子口器(嘴)留在皮膚里怎麼辦?會有不良後果嗎?
說一門學科是「實驗科學」意思是什麼?
在科學領域,理論和實驗哪個更重要?
有把畢生貢獻給科研事業的覺悟,理論和實驗學科哪個更加適合我?
自然科學和人文科學分別有什麼用?

TAG:自然科學 | 物理學 | 空間 | 物理科普 | 宇宙 |