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考槃笔记-8-梦里乾坤

已有 2929 次阅读 2007-11-26 22:03 |个人分类:天问

这是昨晚梦里梦到的内容之一:

然而实际情况远比这个复杂,哪怕我们知道宇宙体积(空间)是否恒常的,问题都要简单很多。然而我们不知道,也没有人会肯定的知道,所以只能采用最笨的办法。

一、假定宇宙的体积恒定。

于是又有两种情况,一是体积有个确定值,比如“半径”200亿光年;一是体积无限大,至少目前无法给出一个确定值。

第一种情况当然最简单。你所能看到宇宙最远处(视界)就是宇宙的年龄,比如宇宙的年龄是150亿年,那么你能看到的是一个半径为150亿光年的大球。宇宙的年龄每增加一分钟,你就能看远一“光分”。如果这个给定值小于宇宙的年龄了,那么恭喜你,你可以看到宇宙的边界了。至于边界外是什么,请向上帝咨询。

第二种情况复杂些,但也复杂得有限。由于宇宙是无限的,要多远就有多远,于是人永远看不到宇宙的边界,不过每过一秒钟,人就能看得更远一些,这不知道是一件好事还是坏事:一个永远没有边界的世界,一个永远没有阴影的家园。

我们不用说得这么浪漫,其实这时候宇宙的边界和第一种情况没什么分别,因为人看到的都只会是同宇宙年龄相等的光年距离,所不同的是后者没有边界。

要补充一点的是,大爆炸理论认为爆炸后好长一段时间内物质被禁锢在一起,连光也挣不脱束缚,所以严格说来人是看不到一个给定时间前的宇宙的,大约是在大爆炸产生100万年以后辐射才摆脱了束缚,开始浩浩荡荡的奔向广袤的宇宙空间。但这里我们不是要写一篇严格的论文,干催我们暂不考虑这个延迟。

二、宇宙的体积不恒定

最流行的看法是宇宙起源于一个无所谓体积的奇点,然后逐渐膨胀到今天这样,而且还在继续加速膨胀。假设地球是形成于50亿年前,至今宇宙年龄是150亿年,再假定宇宙膨胀速度是v(这里我们假定宇宙膨胀有一个平均速度,免得问题无限复杂化),那么地球形成当时离地球最远的点可能是v×100亿年。如果我们在那时高喊一声:停!宇宙停止膨胀,于是,那个点的光源发出的光到达地球需要100v/c亿年。当然,宇宙还要继续膨胀,于是,光到达需要的时间是:ct=vt+v×100亿年,t=100v/(c-v)。假若此光尚未传到地球时,某一刻起宇宙的膨胀速度开始大于或等于光速了,那么此光永远也不会到达地球了。

如果宇宙起源时是有体积的,情况又更复杂些。这个时候需要找到一个“坐标”和“不动点”,找出地球的空间位置相对于这个不动点的坐标,再去看宇宙形成之时,地球和宇宙边界的距离。把这个距离加上膨胀100亿年之后增加的距离,再代入公式中,也可以找到视界。

这只是简单看宇宙边界的想法,最让人郁闷的,还是我们几乎永远不能找到一个给定时刻的完备宇宙拿来研究!

比如,无趣男说,我要知道20071126日晚214038秒宇宙的全体状态!且不说这个数据能不能拿来,就算有人能上天上摘星星,为了这个完备数据,我至少得等他个100亿年!因为100亿光年外的天体发出的辐射,必须要跋山涉水100亿年才能到达地球!可是一万年太久,只争朝夕,要等100亿年,可不让人等到花儿也谢了。虽说辐射不怕远征难,万水千山只等闲,然而路途遥远,牛虱众多,传过来的情意也成了天线里嚓嚓乱想的噪音了。:(

所以我们只能看到两种宇宙:一是某个给定空间的不同时刻的宇宙,二是某个给定时刻时狭小空间的“宇”的部分。(何其象测不准!时间和位置不能同时精确描绘!)

这个给宇宙的研究带来了极大困难,因为你不能给你研究的对象画一张完整的图,要么你只能看见宇宙的鼻子从胚胎长到酒糟鼻;要么你只能看到某一刻宇宙的小半张脸:你永远看不见宇宙的一寸免冠照!

甚至,每一个人抬头望天,他看到的准确说是无限个间断的点在不同时刻的叠加态!






这是梦:

       完美的分形:今天中午喝粥,烧麦的装饰菜叶引起了我的注意,我不知道这种小菜叶是什么,不过仔细端详了半天发现这是一个完美的分形:从主干开始,分出三个分支,每个分支上又分出三个叶子,每个叶子由三个叶瓣组成,每个叶瓣又有三个突起。每个“三”之间的夹角我观察几乎是相等的。

     用颤抖的双手拖着鼠标画了这个图,实在停不下来,马上去开会,先画这个: 



 (未完成)



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