灵鹊做题网太空为什么没有尽头
来源：学生作业帮 编辑：灵鹊做题网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/27 12:35:55
太空为什么没有尽头
首先要搞清什么是"宇宙",即宇宙的概念
在天体物理学上是指我们人类所知道所有天体的总和.
那么讨论宇宙有没有尽头关键是人类所能探知的范围,现在普遍被接受的宇宙大爆炸理论认为,宇宙应该是有一定大小的.最佳答案 - 由投票者2年前选出
宇宙的有限性和无限性不可能证明
在西方哲学史上,康德首次提出,宇宙在时间和空间上有限（正题）与宇宙在时空上无限（反题）这两个命题都可以成立,都可以得到证明,因此,在宇宙的有限无限问题上存在着一个矛盾,一个二律背反.这就是康德著名的“四个二律背反”中的第一个.
正题：世界在时间上有开端,在空间上也有界限.
证明：如果我们假定世界在时间上没有开端,那么在任一给定的时刻,一个永恒已经逝去,事物状态前后相继的一个无穷系列在世界上已经过去.但一个系列的无穷性正在于它不可能通过连续的综合来完成.因此,一个无穷的世界系列已经过去是不可能的,故而世界的开端是世界存在的必要条件.这是需要证明的第一点.
关于第二点,让我们再假定其反面,即,世界是一个并存事物的无穷既定整体.一个量如不是在某种界限之内被直观到,则其大小只能通过对其各部分的综合才可设想,而且,只有通过这样的综合,即,一个单位一个单位的反复添加直至完成,这种量的总体才能被设想.因此,为了设想作为整体的、充满所有空间的世界,对一个无限世界各部分的连续综合就必须被看成已完成了,也就是说,在历数所有并存事物时,一个无穷的时间应被看成已经过去.但这是不可能的.所以,现存事物的无限汇集不能被看成一个给定的整体,也不能被 看成同时给定.因此,世界在空间广延上不是无限的,而是有界限的.这是争论的第二点.
反题：世界无开端,也没有空间界限；它在时间和空间上都是无限的.
证明：让我们假定它有一个开端.由于开端是这样的一个存在,在它以前有一个时间事物不存在,所以,必定有一个在前的时间,那时世界不存在,即,必定有一段空的时间.但在一个空的时间中发生事物是不可能的,因为这种时间的每一个部分,与其它部分相比,都不拥有存在而非不存在的特殊条件；而且这不论对事物自已发生还是通过其它原因发生都成立,在世界中,有许多事物的系列的确能够发生,但世界自身不可能有一个开端,因此,世界在过去的时间方面是无限的.
关于第二点,让我们从假定其反面开始,即,世界在空间上是有限且有界的,因而存在于一个无界的空虚空间中.这样,事物就不仅在空间中相互关联,还与空间关联.由于世界是一个绝对总体,它外头将没有直观的对象,因此,就没有世界与之关联的东西,世界与空虚空间的关联将是一种与无对象的关联.但这种关联,从而空虚空间加于世界的界限,是空无.所以世界不可能在空间中有限,也就是说,它在广延方面是无限的.
很明显,康德对此二律背反提出了一个数学和逻辑学的证明.
康德的二律背反羞涩难懂,不好理解.宇宙空间无论是有限还是无限都是不可能的还有如下更简单的证明.
宇宙空间是有限的,那么宇宙空间存在有一个边界.假设边界附近有一物体由界内向界外运动,在穿越边界的时候,如果运动不能发生,说明界外另有物体阻碍该物体的运动,如果运动能够发生,物体就会穿越边界,在这两种情况下边界都是不存在的.这就是宇宙空间是有限性的说法存在逻辑上的问题.或者说,宇宙空间不可能是有限的.
宇宙空间是无限的,也就是宇宙空间是无所不包的.那么,宇宙空间包不包含宇宙空间自身呢?如果说宇宙空间不包含宇宙空间自身,那就和“宇宙空间是无所不包的”相矛盾.如果说宇宙空间包含宇宙空间自身,包含宇宙空间自身的实质等同于有一个界面把宇宙空间包围起来,这又和“宇宙空间是无所不包的”相矛盾.因此“宇宙空间是无所不包的”这个说法有逻辑问题,也就是宇宙空间无限性的说法在逻辑上有问题.从而我们无法给宇宙空间的无限性下一个合符逻辑的定义.或者说,宇宙空间的无限性也是不存在的.
总之,宇宙的有限性和无限性从数学和逻辑学上是不可能证明的.诗人海涅说得好：“宇宙是有限的,还是无限的?一个白痴才指望有一个答案.”
三、无限性是时空的属性
哥白尼的宇宙边界是太阳系,随着人们观测水平不断地提高,视界在不断地扩大.实际上,望远镜可以越造越大,视野越伸越远,总可以观察到以前没有观察到的空间,自然而然地形成无限无边的宇宙概念.
自伽利略和牛顿之后,人们普遍接受了时空的无限性.特别有了空间坐标系以后,可以很直观地把宇宙的体积看成是无限的,无论沿宇宙空间中任何一点的任何一个方向看过去,都不能找到它的边界,宇宙空间是欧几里德几何中的三维的无边和无限的空间.
无限、无边的观点之所以被普遍承认,除了天文观测事实以外,还有一个这样无法解答的问题：若承认宇宙是有边界的,或有限无边的,界限的外面又是什么?
无限、无边的宇宙观和牛顿的无限的时空相吻合.牛顿力学为无限、无边的宇宙观点提供了依据.因为按万有引力的规律,一个有边界的宇宙将不能保持稳定,在边界上的星球将处于特殊位置,星际间的万有引力将把它拉向中心.于是,一个无限无边的宇宙模型又从牛力学找到了根据.
在观测中,宇宙是高度均匀的.物质的物理性质和分布都是均匀的.无限数目的星体以均匀的密度分布在宇宙空间中,无论哪个天体,哪处时空和哪个方向都不居于特殊地位,它说明宇宙的结构是如此一致,我们有可能以一种极为简单的方式建立全宇宙的模型.
但是,无限的空间和时间带来了许多佯谬,首先一个佯谬是所谓光度佯谬,它是由德国天文学家奥尔伯斯在1823年提出的,所以也称奥尔伯斯佯谬.它指出,如果太空中均匀地分布着无穷多个恒星,那么这些星光积累起来,宇宙空间里将处处光辉夺目,宇宙中任何一点都将会感受到无穷大的亮度,地球上也没有白天黑夜之分；然而这一推论与事实不符,事实上,我们看到的并不是这样的,黑夜和白天还是很分明,这就构成了光度佯谬.奥尔伯斯本人提出了解释佯谬的一种方法,即星际尘埃遮住了大部分星光,但这一解释是不够的,即使考虑星际消光,因星际物质将被星光加热产生辐射,结果天空仍应是无限亮.这一佯谬其实是人们没有考虑到辐射能可以转变为其它能,如果考虑到辐射能可转变为暗物质的暗能量,光度佯谬就不会发生.
1894年德国的另一位天文学家西利格尔指出：如果星球无限多而且均匀分布,那么宇宙中任一有限区域的物质(质量有限)将被区域外的物质(质量总和为无限大)所吸引,有限区域内的物质无法依靠自身的引力收缩成星体,因为恒星会受到宇宙中所有其它恒星的引力,虽然这些引力或强烈、或微弱,但最终的合力将是无穷大,从而将恒星撕成碎片.然而实际情况并不是这样.这就是所谓的“引力佯谬”.
在第二章里我们会详细讨论万有引力实质上是两个物体的存在,破坏了暗物质各向同性而产生的.如果考虑到暗物质之间的互相碰撞,暗物质的这种差异不可能保持到无限远.就象水面上航行的船只所激起的浪花不可能伸向无限远处的道理一样.因此,万有引力平方反比律在空间尺度上有一定的适用范围,超出这个范围以后,引力不再是与距离的平方成反比地减小,而是减小得更快一些.在相当遥远的距离外,万有引力实际上已不存在了.很明显,这种万有引力的机制根本不存在“引力佯谬”.
因此,认为宇宙是无限的观点是合理的.尽管人们能测察到的宇宙是有限的,但这种界限一次次被打破,趋于无限.同时,这种有限性并不能否定宇宙是无限的这一逻辑推理,更不能否定客观宇宙就是一个无限宇宙这样一个事实.因为无限的宇宙是存在于主观之外的客观实在,人们无法最终确定,因而宇宙的无限性与人们是否能最终确定无关.
完全可以这样理无限性是时空的属性.这种属性是客观存在的和无需证明的.在物理学研究的宇宙概念中,因为物理学不等于数学和逻辑学,所以物理学中的宇宙概念不完全是数学和逻辑学中的宇宙概念.不用考虑数学和逻辑学中关于它们的宇宙不可能是无限的所谓证明.
宇宙并不一定没有尽头,现在比较流行的大爆炸理论,说明宇宙是正在膨胀的,直径大概是200亿光年.
宇宙外面是什么?现在有很多不同的学说,我记的好像有一个什么"平行理论"说宇宙就好像是叠在一起的纸张,而每张纸上面又有一个相同的我们.
还有一个什么全息图象什么的,就是说宇宙其实并不存在,只是我的大脑起了作用,整个天空在入我们的眼睛,在我们的大脑中形成了一个全息图象,其实我们所谓的宇宙根本就不存在.
在天体物理学上是指我们人类所知道所有天体的总和.
那么讨论宇宙有没有尽头关键是人类所能探知的范围,现在普遍被接受的宇宙大爆炸理论认为,宇宙应该是有一定大小的.最佳答案 - 由投票者2年前选出
宇宙的有限性和无限性不可能证明
在西方哲学史上,康德首次提出,宇宙在时间和空间上有限（正题）与宇宙在时空上无限（反题）这两个命题都可以成立,都可以得到证明,因此,在宇宙的有限无限问题上存在着一个矛盾,一个二律背反.这就是康德著名的“四个二律背反”中的第一个.
正题：世界在时间上有开端,在空间上也有界限.
证明：如果我们假定世界在时间上没有开端,那么在任一给定的时刻,一个永恒已经逝去,事物状态前后相继的一个无穷系列在世界上已经过去.但一个系列的无穷性正在于它不可能通过连续的综合来完成.因此,一个无穷的世界系列已经过去是不可能的,故而世界的开端是世界存在的必要条件.这是需要证明的第一点.
关于第二点,让我们再假定其反面,即,世界是一个并存事物的无穷既定整体.一个量如不是在某种界限之内被直观到,则其大小只能通过对其各部分的综合才可设想,而且,只有通过这样的综合,即,一个单位一个单位的反复添加直至完成,这种量的总体才能被设想.因此,为了设想作为整体的、充满所有空间的世界,对一个无限世界各部分的连续综合就必须被看成已完成了,也就是说,在历数所有并存事物时,一个无穷的时间应被看成已经过去.但这是不可能的.所以,现存事物的无限汇集不能被看成一个给定的整体,也不能被 看成同时给定.因此,世界在空间广延上不是无限的,而是有界限的.这是争论的第二点.
反题：世界无开端,也没有空间界限；它在时间和空间上都是无限的.
证明：让我们假定它有一个开端.由于开端是这样的一个存在,在它以前有一个时间事物不存在,所以,必定有一个在前的时间,那时世界不存在,即,必定有一段空的时间.但在一个空的时间中发生事物是不可能的,因为这种时间的每一个部分,与其它部分相比,都不拥有存在而非不存在的特殊条件；而且这不论对事物自已发生还是通过其它原因发生都成立,在世界中,有许多事物的系列的确能够发生,但世界自身不可能有一个开端,因此,世界在过去的时间方面是无限的.
关于第二点,让我们从假定其反面开始,即,世界在空间上是有限且有界的,因而存在于一个无界的空虚空间中.这样,事物就不仅在空间中相互关联,还与空间关联.由于世界是一个绝对总体,它外头将没有直观的对象,因此,就没有世界与之关联的东西,世界与空虚空间的关联将是一种与无对象的关联.但这种关联,从而空虚空间加于世界的界限,是空无.所以世界不可能在空间中有限,也就是说,它在广延方面是无限的.
很明显,康德对此二律背反提出了一个数学和逻辑学的证明.
康德的二律背反羞涩难懂,不好理解.宇宙空间无论是有限还是无限都是不可能的还有如下更简单的证明.
宇宙空间是有限的,那么宇宙空间存在有一个边界.假设边界附近有一物体由界内向界外运动,在穿越边界的时候,如果运动不能发生,说明界外另有物体阻碍该物体的运动,如果运动能够发生,物体就会穿越边界,在这两种情况下边界都是不存在的.这就是宇宙空间是有限性的说法存在逻辑上的问题.或者说,宇宙空间不可能是有限的.
宇宙空间是无限的,也就是宇宙空间是无所不包的.那么,宇宙空间包不包含宇宙空间自身呢?如果说宇宙空间不包含宇宙空间自身,那就和“宇宙空间是无所不包的”相矛盾.如果说宇宙空间包含宇宙空间自身,包含宇宙空间自身的实质等同于有一个界面把宇宙空间包围起来,这又和“宇宙空间是无所不包的”相矛盾.因此“宇宙空间是无所不包的”这个说法有逻辑问题,也就是宇宙空间无限性的说法在逻辑上有问题.从而我们无法给宇宙空间的无限性下一个合符逻辑的定义.或者说,宇宙空间的无限性也是不存在的.
总之,宇宙的有限性和无限性从数学和逻辑学上是不可能证明的.诗人海涅说得好：“宇宙是有限的,还是无限的?一个白痴才指望有一个答案.”
三、无限性是时空的属性
哥白尼的宇宙边界是太阳系,随着人们观测水平不断地提高,视界在不断地扩大.实际上,望远镜可以越造越大,视野越伸越远,总可以观察到以前没有观察到的空间,自然而然地形成无限无边的宇宙概念.
自伽利略和牛顿之后,人们普遍接受了时空的无限性.特别有了空间坐标系以后,可以很直观地把宇宙的体积看成是无限的,无论沿宇宙空间中任何一点的任何一个方向看过去,都不能找到它的边界,宇宙空间是欧几里德几何中的三维的无边和无限的空间.
无限、无边的观点之所以被普遍承认,除了天文观测事实以外,还有一个这样无法解答的问题：若承认宇宙是有边界的,或有限无边的,界限的外面又是什么?
无限、无边的宇宙观和牛顿的无限的时空相吻合.牛顿力学为无限、无边的宇宙观点提供了依据.因为按万有引力的规律,一个有边界的宇宙将不能保持稳定,在边界上的星球将处于特殊位置,星际间的万有引力将把它拉向中心.于是,一个无限无边的宇宙模型又从牛力学找到了根据.
在观测中,宇宙是高度均匀的.物质的物理性质和分布都是均匀的.无限数目的星体以均匀的密度分布在宇宙空间中,无论哪个天体,哪处时空和哪个方向都不居于特殊地位,它说明宇宙的结构是如此一致,我们有可能以一种极为简单的方式建立全宇宙的模型.
但是,无限的空间和时间带来了许多佯谬,首先一个佯谬是所谓光度佯谬,它是由德国天文学家奥尔伯斯在1823年提出的,所以也称奥尔伯斯佯谬.它指出,如果太空中均匀地分布着无穷多个恒星,那么这些星光积累起来,宇宙空间里将处处光辉夺目,宇宙中任何一点都将会感受到无穷大的亮度,地球上也没有白天黑夜之分；然而这一推论与事实不符,事实上,我们看到的并不是这样的,黑夜和白天还是很分明,这就构成了光度佯谬.奥尔伯斯本人提出了解释佯谬的一种方法,即星际尘埃遮住了大部分星光,但这一解释是不够的,即使考虑星际消光,因星际物质将被星光加热产生辐射,结果天空仍应是无限亮.这一佯谬其实是人们没有考虑到辐射能可以转变为其它能,如果考虑到辐射能可转变为暗物质的暗能量,光度佯谬就不会发生.
1894年德国的另一位天文学家西利格尔指出：如果星球无限多而且均匀分布,那么宇宙中任一有限区域的物质(质量有限)将被区域外的物质(质量总和为无限大)所吸引,有限区域内的物质无法依靠自身的引力收缩成星体,因为恒星会受到宇宙中所有其它恒星的引力,虽然这些引力或强烈、或微弱,但最终的合力将是无穷大,从而将恒星撕成碎片.然而实际情况并不是这样.这就是所谓的“引力佯谬”.
在第二章里我们会详细讨论万有引力实质上是两个物体的存在,破坏了暗物质各向同性而产生的.如果考虑到暗物质之间的互相碰撞,暗物质的这种差异不可能保持到无限远.就象水面上航行的船只所激起的浪花不可能伸向无限远处的道理一样.因此,万有引力平方反比律在空间尺度上有一定的适用范围,超出这个范围以后,引力不再是与距离的平方成反比地减小,而是减小得更快一些.在相当遥远的距离外,万有引力实际上已不存在了.很明显,这种万有引力的机制根本不存在“引力佯谬”.
因此,认为宇宙是无限的观点是合理的.尽管人们能测察到的宇宙是有限的,但这种界限一次次被打破,趋于无限.同时,这种有限性并不能否定宇宙是无限的这一逻辑推理,更不能否定客观宇宙就是一个无限宇宙这样一个事实.因为无限的宇宙是存在于主观之外的客观实在,人们无法最终确定,因而宇宙的无限性与人们是否能最终确定无关.
完全可以这样理无限性是时空的属性.这种属性是客观存在的和无需证明的.在物理学研究的宇宙概念中,因为物理学不等于数学和逻辑学,所以物理学中的宇宙概念不完全是数学和逻辑学中的宇宙概念.不用考虑数学和逻辑学中关于它们的宇宙不可能是无限的所谓证明.
宇宙并不一定没有尽头,现在比较流行的大爆炸理论,说明宇宙是正在膨胀的,直径大概是200亿光年.
宇宙外面是什么?现在有很多不同的学说,我记的好像有一个什么"平行理论"说宇宙就好像是叠在一起的纸张,而每张纸上面又有一个相同的我们.
还有一个什么全息图象什么的,就是说宇宙其实并不存在,只是我的大脑起了作用,整个天空在入我们的眼睛,在我们的大脑中形成了一个全息图象,其实我们所谓的宇宙根本就不存在.