如何用小孩子也能听懂的话来解释宇宙是有限还是无限

发布时间: 2021-04-05 20:07:48 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 109

宇宙是有限还是无限?宇宙是有限还是无限?中国古代即有“天地四方曰宇,往古来今曰宙”的说话。我们的宇宙就是时间和空间的结合体。天地...

如何用小孩子也能听懂的话来解释宇宙是有限还是无限

宇宙是有限还是无限?

宇宙是有限还是无限?
中国古代即有“天地四方曰宇,往古来今曰宙”的说话。我们的宇宙就是时间和空间的结合体。天地无极,时间无始无终,这是我们通常对宇宙的认识。宇宙实在是太神秘,太莫测的,以至人类在它面前只不过是沙滩上的一个小孩子罢了。人类的智慧太有限了。那么宇宙到底是无限的还是有限的,它有没有边界呢。千万年来,人类从来没有停止过对这个问题的追问。

再者,有限和无限又是怎么区分的呢。何为有限?何为无限?在我看来,没有绝对的无限,在人类小小的智慧面前,只有绝对的有限。有限和无限不是那么容易分得清楚的。西谚有云“一花一世界,一沙一天堂”,有限和无限在一个瞬间便可以得到转化和超脱。我们举一个数学上的例子:

我们知道实数轴是无限可分的,处处稠密。所谓“一尺之棰,日取其半,万世不竭”。从这个意义是说,整个实数轴是由无穷个点组成的。而一个小小的区间(1,2)也是由无穷个不可再分的点组成的。在这个意义上来说,一个在距离上可以衡量的小小的区间便和整个无穷的实数轴有共通之处。再者,一个两厘米的线段是由无穷个点组成的,而一个三厘米的线段也是由无穷个点组成的。这样一来,我们势必陷入了一种困惑:有限即是无限,无限即是有限,有限与无限是如此容易的可以转化。

数学上有无穷小量和无穷大量的问题。所谓小量是指一个无限接近0的小的不能再小的数(但是我们不能把一个可以写出来、可以说出来、甚至可以想象到的数称为无穷小量)。而无穷大量则是一个大的不可能再大的数,一般可以用∞表示。我们能够想象到无穷个无穷小量的和是什么吗?是不是无穷大量呢?经过举例,可以得知无穷多个无穷小量的和可以是一个具体的数字,比如说1、2、0、和100等,也可以是无穷大∞。

再举一个例子:0.9的循环,也就是说小数点之后有无数个9,在小学的时候老师教给我们的是后边有无穷个9,但是它却永远会比1小。老师解释的原因就是:它永远也不可能达到1。但是运用数学的级数理论和极限理论都可以证明,0.9的循环和1是完全相等的。看似不成立的东西,运用极其严格的数学证明之后,却是实在的真理,我们不得不面对这个问题,也面对人类的困惑。通过这两个例子,抽象的东西,可以和具象的东西联系和转化。比如说无穷小量的和可能是一个具体的数目。二者之间不存在鸿沟,可以相互转化和沟通的。

既然抽象的无穷大和无限可以和具象的有限相互沟通。可以大胆的下这样的一个结论(虽然我问过很多老师,在传统观念上是不可以这样提的,但是我固执的认为这是正确的):y=1/x的图像在x趋向于无穷大的时候是和x轴相交的,交点就是(∞,0)。虽然无穷大是一个想象中的大的无法描述的数。但是我们可以化抽象为具象,曲线有∞这样一个点的时候是相于数轴的。那么有人可能要问了,既然可以相交,那么相交之后的图像是什么东西呢?问这个问题的人首先把我们讨论的前提给放弃了。因为我们谈的是无穷大∞,什么是无穷大呢?它是一个大的不能再大的概念,也就是说,在它之后,我们便不能再想到更大的数了。我们和智慧和思想遇到了不能再想象到的东西,便给它起了一个名字叫无穷大∞。在它之后的数字是超出我们的想象的,那么相交之后的图像和点却是我们的智慧能够想到的,便不是无穷大。承认交点是无穷大的情况下,就承认了后面的点和数是无法想象的。我们想象到的不是无穷大。

于是,绕了一个大圈子。我们回到宇宙的边界这个问题上。

有了前面的铺垫,我们便可以得出这个一个结论:宇宙在时间和空间上都是无限的,却是有边界的。我们不妨把宇宙的边界起一个名字叫:∞。也就是说,宇宙的边界是我们人类智慧的一个边界,是我们能想象到一个极限,超过这个极限的东西,是我们不能想象的。所谓宇宙是人类创造出来的一个词汇,就像时间一样。有人问:“上帝在创造时间之前在干什么啊?”这是一个有意思的问题。上帝在创造时间之前,肯定还没有时间,因为时间是在上帝创造了之后才出现了。那么我们用一个后来才出现的词汇来描述这个词汇出现之前的东西,肯定是不合理的。我们在想上帝创造时间之前在干什么这个问题的时候,是用的人类的语言和思维体系来思考不属于人类语言体系和思维体系的东西当然是不可能得出结论的。就像一个在二维世界里人是无法想象三维空间的。

同样,宇宙之外是什么呢?我们可以如前一样,把宇宙之外的这一个人类无法定义和思维和东西暂时的称为“非宇宙”。这是一个搞笑的概念。怎么说呢,我又是用一个人类的语言体系和思维体系中的字汇来定义非属于人类语言体系和思维体系的东西。甚至这个东西都不能够被称为东西。就像当初人类第一次给鸡蛋命名的时候,如果把它叫做“狗”,我们今天也便理所当然的鸡蛋称为狗了。

宇宙的边界其实是一个人类智慧思维和极限,到了那里人类的语言方式和思维方式再也无法前行了,便是宇宙的边界了。边界之外的东西,不仅是无法表述的,也是无法想象的,甚至人类根本不知道它的存在,不知道它是不是存在的。
可以说是有限,也可以说是无限。宇宙目前还在不断膨胀中,膨胀到一定程度后,会相交于一点,然后碰撞,爆炸,再次膨胀,无限循环下去。
这个仅是推测,科学家们也尚在研究当中。
不过以现在人类的力量,宇宙可以说是无限的
肯定有限,宇宙爆炸了就肯定有爆炸的边际,而且这个边际还在不断扩大,一些人认为宇宙无限,只能说明他们想象力弱
有限中的无限
为什么说有限呢,因为理论上宇宙大爆炸可以算出它的半径
为什么说无限呢,因为宇宙到目前为止还没有停止膨胀 我们找不到一个边缘的准确位置 所以就是无限拉
]保持你的好奇心
目前认为是无限的,因为起码以人类现在的技术来说是无限的。

宇宙到底是有限的?还是无限的?怎样去探究宇宙?

宇宙有没有尽头这个问题我猜很多人都想过,反正我有想过,小的时候觉得宇宙挺不可思议的,它是无穷无尽的吗?在我的小脑袋里是理解不了无穷无尽是一种怎样的状态的……那它是有尽头的吗?那假如我走到宇宙的尽头会怎么样?会看到什么?……这个问题那时的我怎么想也想不通……

现在看来,宇宙当然是没有尽头的,万一有尽头,走到尽头怎么办?撞墙吗?还是一脚踩空?是不是想想都觉得搞笑……

平直空间的疑难

在一百年多年以前,人们一直都认为空间是平直的,但正经人都不会认为他是有尽头的,不然就会发生上述的古怪事情,比如走到尽头会被撞得人仰马翻,又或者一脚踩空掉沟里去……问题是这墙有多高?爬过去又是什么?这沟有多深?掉到底又会怎样?

很显然都无法回答,要么就是无限高,无限深,但既然都是无限,那要它何用?还不如直接说宇宙是无限的呢……没错,那时的正经人就是这么想,宇宙就是无限的,这可以避免很多问题。

解决无限疑难的最佳答案——有限无边的弯曲空间

直到105年前,有个叫爱因斯坦的不良青年……嗯,好像已经不太青年了……他用一套叫做广义相对论的科学理论告诉我们,空间是弯的,你们都是弯的……于是大家都弯了……

但是一个弯了的宇宙就不可能是无限的,因为它最终会首尾相接形成一个闭合的空间。因此,爱因斯坦根据广义相对论提出一个全新的宇宙——超球面宇宙。在超球面宇宙里,空间是有限的,它由于弯曲使自身在有限的距离上闭合成一个三维的超球面了。那么这个有限的超球面宇宙有尽头吗?同样没有。

超球面宇宙既然有限,为何没有尽头?原因其实前面已经说了,因为超球面弯曲至首尾相接了,当你出发走到宇宙的尽头就会发现你其实回到了起点。如果觉得三维超球面不好理解,你试着去掉一个维度变成一个二维球面就很好理解了,你从球面的任意一点沿着二维面(是二维不是三维,刚才已经去掉一维了)向任意一个方向移动一定距离后,就发现你又回到了原点,而你所移动的距离就是三维球体的赤道面的周长。

爱因斯坦的超球面宇宙模型一次性解决了我小时候两个想不通的问题:无穷无尽的宇宙是怎么样的?有限的宇宙尽头又是怎么样的?

原来宇宙既可以有限,又可以没有尽头……我对爱因斯坦的敬佩犹如滔滔江水绵绵不绝……

时间不高兴——超球面宇宙膨胀了

后来,天文学家哈勃根据星系红移与距离的关系发现了宇宙正在膨胀(这不是唯一的解释,但这是最合理的解释),爱因斯坦所认为的静态超球面宇宙似乎并不准确,宇宙是动态的,一个动态的宇宙模型无法忽略随时间的演化。这样,当宇宙膨胀的速率高于一定的阈值,你沿一个方向就可能永远走不回原点了,也就是对于一个膨胀中的弯曲三维空间,它很可能并不是闭合的,这样,一个无限的宇宙又出现了……

但实际上到目前为止,宇宙是否闭合还没最终确定,因为这需要对宇宙中的物质密度和宇宙的膨胀速率都作出最精确的测量才能最终确定。目前三种结果都有,按照之前的测量结果显示宇宙临界密度很可能刚好等于或小于那个能使宇宙闭合的阈值,那意味着宇宙很可能在大尺度下是开放的(空间平直或负曲率)。但最近又有一项研究结果显示宇宙很可能是闭合的(正曲率弯曲)。

有限?无限?

无论如何,当考虑到宇宙是动态的,当把爱因斯坦当初统一进四维时空的第四个维度——时间考虑进来,宇宙就有可能是无限的。但这个时候的无限就比当初那个无边无际的无限好理解多了,因为它在三维上其实依然是一个超球面,也就是在任意时刻(忽略时间演化),它依然是有限的。但由于光速的限制,我们有一个极限的速度,导致了你可能永远赶不上宇宙的膨胀,当这个膨胀永远不可能停下来,那么这样的一个有限的超球面就相当于是无限的了。

现在是不是觉得宇宙没有尽头其实并不难理解呢?

无限的。因为宇宙是无边无际的,所以是无限的。人类只有努力发展科技,制造出先进的仪器,才能更好的探究宇宙。
宇宙是无限的,宇宙从大爆炸到如今,一直在不断扩张,人们应该多方面探究宇宙,探究宇宙的由来和组成,以及运行周期
宇宙是无限的,因为宇宙非常的大,凭借人类的力量,根本不可能探索到宇宙的边界,所以宇宙是无限的。我们要探究宇宙,必须要提高自己的科技水平。

宇宙是有限还是无限?

我解释的比较简短,不知道别人能不能看懂。
宇宙不是无穷大,而是有边界的。
根据大爆炸理论,宇宙大约诞生在距今150-180亿年左右,当时的宇宙的尺度无穷小,而且无限紧密,在这种条件下,所有科学定律并因此所有预见将来的能力都失效了。之后的宇宙开始不断的膨胀,经过非常漫长但是有限的时间变成了我们现在的这个大小。由于宇宙膨胀的速度非常快,以至于我们无法观察到它的边界。但它是有限大小的,因为它确实还在不断变大,红移现象证明了这一事实的存在。红移现象,简单的说,就是当物体以高速离我们远去的时候,它发出的光波的波长将被拉长(解释的不太科学哈),就像从我们身旁呼啸而过的汽车的声音会变的忽高忽低一样,因为声波也被拉长。由于没有找到具体的数据(科学家估算的宇宙大小),在此我就知之为知之,不知为不知了。
因为宇宙是有限大的,同样,宇宙中的物质的总量也是有限的。其逆命题也成立。
由于所有的物质包括时间、空间都是在宇宙大爆炸的一瞬间产生的,所以,在宇宙之外,没有任何的存在。宇宙就像是一个不断膨胀的气球。气球是由橡胶组成的,就如同宇宙是由物质组成的。在气球之外,就不是橡胶,所以宇宙之外就没有了物质,也就没有空间。永远也不可能走出宇宙,人本身也是有物质组成的,是宇宙中的一部分。宇宙最终也必将会毁灭,但一定在人类毁灭之前。宇宙有一个总熵值,即不能利用做功的热能,在不断变大。也就是说人类能使用的能量是有限的,不能无限的循环使用。所以人类不能无限的发展,所以人类也不可能到达宇宙的边界。人类可能制造出的最快的飞船也没有宇宙膨胀的速度快,追不上离我们远去的边界。

宇宙有多大?对于这个问题,自古至今谁也无法解释清楚,也没有人能给宇宙的大小作一个定义。目前,最具有科学性权威的答案,也只能从现代最先进的射电天文望远镜探测得到150亿光年之内的宇宙空间作解释,再遥远的宇宙空间,也就得靠人类自身的第一智慧“幻觉”结合现代科学理论进行想象出宇宙模式,才能达到理解更深层次的宇宙奥秘。
事实上,宇宙是个无限大的宏观空间,人们要了解这个无限大的宏观空间,首先必须以“爱因斯坦” 的“相对论”去寻找一个与“无限大”相对立的“无限小”的微观空间。

这个“无限小”的微观空间在哪里?我们很容易想到,我国古代就有关“天有九层天,地有九层地” 的传说。这个传说就说明了天地之间的大小是对称的,大地之内必定包含着一个“无限小”的微观空间与“宇宙无限大”相互对立地存在着。毫无疑问,这个对称点一定是在“地心”处。不错,地球最中心点应只由一个地球上还普通的物质元素的“原子”为代表,这个“原子”又与任何构成地球物质元素的“原子”并没有特别之处。

所以说:无限大在“天空”上,无限小就在“原子”的内部世界里,在这两个神秘的世界里,隐藏着一个新的“宇宙层次”奥秘让我们去认识它。

首先,我们从整个宇宙空间看,构成宏观,而且壮丽的宇宙世界主要扮演者是“恒星系”。而构成恒星系的唯一物质,就是地球上最普通、最基本的物质分子元素——原子。“原子”才是真正的宇宙世界唯一的物质角色。

“原子”在宇宙空间中的存在,神秘的自然界给“原子”的质量定下了“大与小”两个极限的“临界线”。在化学元素周期表里,就能看到:如“氢”元素是质量最小的“临界面”,而“铀”元素,又是质量最大的“临界面”。任何一种元素的“原子”质量 只要超越两者的“临界线”都难以恒存或不可能存在。

“原子”质量的增大,只靠本身产生的“万有引力”起作用。原子与原子之间的相互吸引,结合成为高质量的分子团,才能构成像太阳系这样宏观的宇宙天地。

无独有偶,“原子”聚合成的恒星质量也受到宇宙自然定下的“临界线”所限制。没有达到一定质量的分子团聚合物质,也只能是恒星系的一部分物质,或者是一颗行星。

当恒星的质量超过“临界线”时,也就像重质量的“原子”元素那样自动衰变改体,生成新的轻元素,天空中的“超新星”的出现就是这个道理。

宇宙大自然的神秘“临界线”定律,给宇宙大小两种物质分出两个边缘的特殊倍数的宇宙空间。宇宙正是有这个“特殊倍数”的空间所存在,才得以澄清,才有一个明朗、且又生机勃勃的宇宙世界,否则将是一片混饨、模糊不清的天地。

恒星系代表着宏观世界,“原子”代表着微观世界,两者之间存在着“特殊倍数”的宇宙空间。我们地球人类正是生活在这个“天地空间”中。

所以说:宇宙的大小,正是有一定规律性的层次扩张和缩小。

“宇宙层次”论点的成立,将会使人类对宇宙空 间的认识更上一层楼,对微观空间的了解会更深入一个层次。

也就是说:我们要了解宏观宇宙和解开当代天文学界关于:“宇宙大爆炸”(宇宙生成论),“黑洞”、“时空隧道”等难以解释清楚之谜,都可以从研究地球物质分子元素——原子的各种活动规律中找到答案。比如:我们将“太阳系看作是宇宙空间的一个“原子”时,银河系便是一滴小水珠,很可能是个具有生命活力的“原始细胞核”呢!

同样的道理,我们将构成地球物质的“氟”原子 看成是宇宙空间的“太阳系”时,其中第三项“电子”表面上也许生活着“高级生灵”呢!当然,更重要是目前物理学界无法解释的地球物质产生的“万有引力”(地心引力)、磁场力、太阳光线等是“原子”微观空间中的何种物质。将可以从天文学界观测得到“银河系”中心产生各种天文、物理现象来解答。

总之,运用“宇宙层次”的论点研究宏观和微观两个“相对立”的神秘世界,将能给人类的天文学再起到一场新的革命。
你能告诉我什么是“有限”?什么是“无限”吗?
先知道你对“有限”和“无限”的定义才能回答你的问题啊

其实从数学和哲学的角度来看,任何事物都是无限的吧

我认同我后边那个jiangfex的发言,我感觉他的发言比我的更透彻,更能接近本质
“有生于无”、“复归于无极”。在其基础上有衍生了新的宇宙生成论,即无极而太级--阴阳--五行--万物。从无极到有极,从有极再回复到无极,生生不息…有跟无有时是统一的,无就是有,有就是无,就好象是个圆,宇宙是这样,动物、植物、包括人类之生活也是这样,有始有终,有善有恶,有因有果,首尾相接,融会贯通…无无极无有极。
再者说“边”是何概念?边际总是一个范围的概念吧!总是一个相对的界限吧,界限啥呢?只要是界限那外面肯定有存在吧!无存在又有何界限呢?所以是矛盾的,所以这还是个哲学问题。
想不明白很正常,因为宇宙本身就是人类大脑的映像,人如果是物质的话就不可能完全了解自身超越大脑,试想哪个物体自己还能完全了解自己的?一定要更高层次的“物体”去提示他,所以很多不着边际的解释有可能是对的,只是我们理解不了。
我以为你的心有多大,宇宙就有多大.他可以有限,也可以无穷!
有限无界的
无限的!!!
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