四节:宇宙大爆炸理论是如何来描绘宇宙的中心的呢?
人们从最简单的观察,联合自身丰富的想象力,再到最初的天文观测,对于宇宙的中心部分位于宇宙中的一个怎样的位置?都没能给出一个值得人们永久的信耐。然而从实际观察得不出的结论,在无奈之举下,我们只能寄希望于我们的理论的帮助,来探讨这一直困惑我们人类不知多少岁月的难题!
我们用“质能分合宇宙”模型,在前一部分里,相当好的解答了关于宇宙是有限还是无限?这一同样困扰了我们不知多少个世纪,从古代的智者:知识渊博的学者,聪明才智的哲学家,到现代的物理学家,数学家和直接参入天文观察与研究的天文学家以及宇宙学家,都没能为我们人类给出一个非常的答复。那么用此新宇宙理论来描述宇宙的中心部分位于宇宙的一个什么位置,也一定能起得比较好的用处。
在我们未推出“质能分合宇宙”模型之前,就已有几个十分具有影响的宇宙学理论对此作出了巨大的努力,并且也起到了一定的成效。
我们先来谈到近代史上一位在天文学上的风云人物,荷兰天文学家,物理学家,数学家德西特,从在1925年-1928年之间任过国际天文联合会主席,他对于传播广义相对论起过很大作用。在1917年德西特继爱因斯坦之后提出的一个宇宙模型,它跟爱因斯坦的静态宇宙模型一样,认为宇宙的空间不随时间而改变,故属静态型宇宙,但是他又认为宇宙里的物质有运动,不过物质的平均密度趋近于零,在这些条件下,求得爱因斯坦引力场的方程解,而得德西特静态时空度规,由此建立了德西特静态宇宙模型。
德西特的静态模型为一封闭宇宙,跟爱因斯坦没有边界的静态弯曲封闭体的宇宙,是有点像那么回事。
牛顿的静态宇宙却是一个不稳定的结构模型,称之牛顿静态宇宙的困惑:用万有引力来描绘的宇宙,任何一物体都被另外一物体所吸引,物体质量愈大,相互之间的吸引力愈大,则相互之间的距离也就愈近。
我们从这点来出发的话,因为被分割开的物体都相互吸引着,到最后会集中到一块的。这种理解,如果宇宙是一个处于有限的时空关系,是有可能会出现一个相当不稳定的结构,可是面对是一个无限的宇宙时空关系,那其结果就将不同了。
假如宇宙的时空是一个无限的概念,那么我们智者所创造的一些定义将再起不到什么用处啦。牛顿用他的万有引力来描绘的静态宇宙模型,其最后结果是宇宙里所有物质都聚集到一起,那么牛顿心中的静态模型是一个有限概念的时空关系。由此牛顿的静态模型出现了一个叫自己难以理解的状况。因为当时的人们认定宇宙是一个永恒的形态。
爱因斯坦是现代宇宙学的奠基人,他在1915年提出的广义相对论成了现代宇宙学的理论工具,1917年根据狭义相对论提出了一个静态宇宙模型,通过对爱因斯坦的引力方程求得的解,似乎宇宙所处的情形,不会像当时用天文望远镜观察到的那样平静,于是爱因斯坦在为了平衡他的引力方程的解,加了一个叫做“宇宙常数”。
爱因斯坦他也尊重宇宙是一个体积有限,没有边界的静态弯曲封闭体而一个自洽统一的动力学宇宙模型。我们从中看到,爱因斯坦在给宇宙所处的时空是一个有限还是一个无限的问题上,是存在矛盾的心理。不知不觉地陷入了德国著名的哲学家康德提出的时空悖论,强调人们关于对宇宙的有限还是无限必然存在着矛盾!
不管是德西特的“静态宇宙”,还是牛顿的“静态宇宙”的困惑以及关于爱因斯坦“静态宇宙”的矛盾心情,总是从人类对宇宙一步步更深入的认识过程里走过来的。
总而言之,虽然他们用毕生精力致力于宇宙探索和钻研又都适用于宇宙是一个无限的理念,那么他们又为什么热衷于宇宙是一个有限的时空概念呢?
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