| 网站首页 | 金 蔷 薇 | 理性之光 | 诗意生活 | 一天天记 | 学生绘画 | 听海之声 | 听海杂志 | 白马非马 | 留言踪迹 | 
您现在的位置: 听海-中学生校园文化网 >> 理性之光 >> 科学幻想 >> 文章正文 用户登录 新用户注册
时空来自起点——奇点        【字体:
时空来自起点——奇点
作者:蔡海鑫    文章来源:Vaio_Schumi    点击数:    更新时间:2004-4-7

时空来自起点——奇点

宇宙是人类自古就迷惑而无法解答的迷团。

宇宙是人类最接近也最遥远的事物。

宇宙是迄今没有人可以给出清晰定义的概念。

  人们常说宇宙,宇宙到底是什么?记得地理老师说过宇就是时间,宙就是空间,时间空间造就了整个世界。对!我们就生活在这样的一个四维空间中,空间三维时间一维。在牛顿力学的时代中宇宙在人们的印象里就是一个空间,它是无边无际的,而这真理万万想不到它即将在巨人爱因斯坦的相对论面前低头。

  相对论是什么?有人会说是一个公式E=MC方。其实相对论分广义相对论和狭义相对论E=MC方是狭义相对论所阐述的能量和质量之间的关系。而广义相对论却讲有关于空间的理论。当时人们设想如果一个人在一个有一定加速度的房间里从窗子里往外看,这时若一道光线横向穿过窗口,它穿过窗口需要花费时间可这是的房子正在加速上升所以你看到的光线一定是弯的(图1),

可是我们知道光的速度,方向都是永远不变的,所以这两种说法是互相矛盾的。而在1912年的爱因斯坦灵感奔涌,他想如果时空不是人们想的那样是平坦的而是某种东西使它扭曲了,而光线通过时空时企图以直线运行,可是时空是扭曲的所以它所走过的路线显得弯曲。而加速度和万有引力是等效的所以当时他得出的结论是万有引力扭曲空间也就是现在我们所说的广义相对论。虽然当时几乎所有人都否定这个说法,

可是在1919年天文学家在西非的日食中观测到在太阳附近的一颗恒星的位置明显的和他平时所在的位置有偏离,这事实很好的证明了爱因斯坦的观点。(图2)

 

在他的广义相对论中描述的并非一个静态的宇宙,而这可以预言出我们所处的宇宙要么正在膨胀要么正在收缩,这彻底改变了人们对宇宙起源的认识,在一个静态的宇宙中可以存在一个为∞的时间长度,可是如果宇宙已经存在了无限长的时间的话那么每个天体都应该会把它身旁的空间加热到和它相同的温度而我们所处的地球也就不会存在夜空,在太阳照射不到的那一面也应该被来自其他天体发出的光而照亮。而如果整个宇宙正在扩大那么就证明所有星系曾经更加的接近,而在150亿年前变为一个质量、密度、温度、能量都非常巨大的一点上,而这种状态我们叫做“太初原子”。而且这也可以说明为什么宇宙中氢元素和氦元素占了绝大部分。可是这个结论也预言着若一刻恒星当它寿命到达终点的时候它的能量不足以平衡自身的引力时时间就会到达尽头。一个质量像太阳那么大而体积只有非常小的天体它的脱离速度V>C,可是在相对论中可以得知任何物体达到光速需要耗费无穷大的能量所以没有物体的速度能够超过光速,那么在这样的一个天体连光也无法脱离它的引力的作用这也就是我们所说的黑洞,时间就会在黑洞住到达终点。而这也说明了时间是有起点和终点的且所有的物体都具有它自己的时间。

科学家们做了一个实验就是将两只准确的表,一只不动,另一只随飞机绕地球转一圈,回来之后发现两表的时间有零点几秒的相差。也就是说每个人都有属于自己的时间,也就是说如果你坐飞机绕地球飞一圈你的时间相对于我们的时间走慢了零点几秒(不过估计你吃一顿飞机上的快餐也短命几天,这不划算啊)。

在日常生活里我想大家应该发现如果一辆车在你身边经过在他靠近你身边时你会发现声音比较尖,而离你而去是声音却很沉,虽然这现象很普通可是这其实是一个很重要的现象——多普勒效应。当一个物体正向你接近时你听到的声音会比静止时发出的声音频率高而离你而去是比静止时所发出声音的频率低。而在天体中也如此,一个天体所发出的光在像地球接近时发出的光的波长会变短而相反时它所发出的光的波长会变长,在光谱仪上颜色会向红端移动,这也就是人们所说的红移。在1912年天文学家史利弗测量了4个天体其中3个红移1个蓝移,到1914年间他又测量了12个天体发现11个红移1个蓝移,一直到1925年他们共测得43个红移2个蓝移。这表明在大尺度上每个天体都在和其他天体互相远离,这再次证明了宇宙在膨胀,后来发现宇宙在80亿年时开始加速膨胀,这也更好的证明了宇宙起源于大爆炸。而且美国天文射电学的实验室在一个波长的红外线进行研究时发现有一些噪音而且无论在任何位置这个噪音都无法去除,或许这也就是起点大爆炸时留下给宇宙的一道痕迹。

   人类的认知的发展总是缓慢而艰辛的,关于宇宙的概念在不断地革新。随着时间,宇宙的真相会被揭开,然而,那时的时间也许也不是现在的意义了。

文章录入:vaioschumi    责任编辑:vaioschumi 
  • 上一篇文章:

  • 下一篇文章:
  • 发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口
       最新热点    最新推荐    相关文章
    没有相关文章
    网友评论:(只显示最新10条。评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!)