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宇宙有多大
麒麟座玫瑰星云中心的星团特写照片  在18世纪人们的眼里,宇宙还只是太阳系。随着科学技术的发展,人们认识到:太阳也只是天空中数以万计的恒星中的一颗。于是,人们心目中的宇宙开始逐渐扩展到了银河系。近代,人们的认识范围逐渐扩大,人们心目中的宇宙已不再是银河系。人类已经认识到:在银河系以外室女座草帽星系,还有许多河外星系的存在。十几个或几十个星系一起组成星系群。成百上千个星系则组成更高一级的星系组织--星系团。北冕星座是有一个包含着400个星系的星系团,离我们更远,光从那里照射到我们地球,需要整整7亿年之久。这样的一个个星系团共同组成了我们的总星系。人们都说“宇宙广阔无垠”,那么,宇宙究竟有多大呢?
牛顿的“箱子宇宙”
牛顿是古典力学的创立者,他曾设想宇宙是个“大箱子”。  从哲学角度上说,宇宙不光在空间上是无限的,在时间上也是无限的。“天地四方曰宇,古往今来曰宙”。正因为宇宙在时间上和空间上的无限,才使得宇宙能够作为一个统一的整体而存在。德国大哲学家康德曾提出著名的时空悖论,强调人们关于宇宙有限与无限的理解必然存在着矛盾。古典力学创立者牛顿设想:宇宙像一个无边界的大箱子,无数恒星均匀地分布在这个既无限又空虚的箱子里,靠万有引力联系着。他的观点引出了有名的“光度怪论”(即“奥尔伯斯佯谬”):如果宇宙真是无限的,恒星又是均匀地分布着,那么夜晚的天空将会变得无限明亮!
爱因斯坦的“有限宇宙球”
爱因斯坦的相对论指出:宇宙中时间和空间是非常复杂地纠缠在一起的。  相对论大师爱因斯坦,于1917年提出了有限宇宙的模型,“把宇宙看作是一个在空间尺度方面有限闭合的连续区”,并从宇宙物质均匀分布的前提出发,在数学上建立一个前所未有的“无界而有限”、“有限而闭合”的“四维连续体”,即一个封闭的宇宙。根据爱因斯坦提供的“宇宙球”模型推想,在宇宙任意一点上发出的光,都将会沿着时空曲面在100亿年后返回它的出发点。人类目前的认识,实际上是把宇宙作为在时间上有起点,在空间上有限度的想像模型来对待的。
宇宙到底是什么样子
英国剑桥大学教授斯蒂芬·霍金(1942~)是继爱因斯坦之后最伟大的科学家之一。  宇宙到底是什么样子?英国物理学家斯蒂芬·霍金的观点比较让人容易接受:宇宙有限而无界,只不过比地球多了几维。比如,我们的地球就是有限而无界的。在地球上,无论从南极走到北极,还是从北极走到南极,你始终不可能找到地球的边界,但你不能由此认为地球是无限的。实际上,我们都知道地球是有限的。地球如此,宇宙亦是如此。怎么理解宇宙比地球多了几维呢?举例来说:一个小球沿地面滚动并掉进一个小洞中。在我们看来,小球是存在的,它还在洞里面,而对于一个假设的“二维”世界的动物来说,它得出的结论就会是:小球已经不存在了!它消失了。为什么会得出这样的结论呢?因为它生活在“二维”世界里,对“三维”世界是无法清楚认识的。同样的道理,我们人类生活在“三维”世界里,对于比我们多几维的宇宙,也是很难理解清楚的。
制作: 2006-10-28Top 上一页 目录页 下一页