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标题: [原创] 感知宇宙1 [打印本页]

作者: zzmbss 时间: 2012-11-10 23:44 标题: 感知宇宙1

　　什么是宇宙？现代科学对宇宙的定义是由空间、时间、物质和能量，所构成的统一体。当然，多数时候宇宙的概念指的就是我们这个由无数个星体组成的物质世界（比如我们经常说“宇宙有多大？”“在茫茫的宇宙中，银河系只是沧海一粟”）。
　　随着科技发展，在不同时期人们感知到的宇宙其范畴是不一样。在古代，人们凭肉眼或简单的天文望远镜看到的星星都是银河系的，所以那个时候人们所说的宇宙实际上就是银河系。在哈勃发现河外星系后，宇宙的范畴才进入了现代宇宙概念！而当人们发现原子的结构和太阳系结构比较像时，人们又很容易联想到原子是否就是微观世界的太阳系？而太阳系是否就是宏观世界的原子？然而，现在人类的科技在宇宙的范畴来说，那是处于相当的初级萌芽状态。所以，仅凭借现代科技是无法了解宇宙真正的奥秘。那我们就从现在观察到的事物中最普遍、最基本的现象结合最朴素的原理去寻找宇宙的奥秘。
　　人们认识世界是靠感知。感知分为主动和被动。人类对宇宙天文的研究一般是被动感知，即通过接收宇宙星体射来的光线（包括射线）来认识宇宙；而对微观世界的研究一般是主动感知，即通过对微观物体主动作用进而分析结果来认识微观世界。比如，我们通过恒星射来的光线来观察恒星的，并且我们测算出恒星彼此之间都相隔非常的遥远。例如，太阳和最近的比邻星的距离为4.2光年。如果把太阳缩小为1元硬币这么大的话，那比邻星就是在大概四百多公里外的另一枚1元硬币！这是多么稀薄的一种状态啊。但事实上，如果我们能够用主动发射射线去感知恒星（这和我们用扫描隧道电子显微镜看原子的原理类似。），就会发现完全不同的景象——太阳系大概是一个直径为0.02光年的球体（太阳风达到的距离，对外部宇宙射线有排斥作用。），而太阳系的势力范围更是达到直径为2光年的空间（太阳引力能到达的距离）。这样看来，宇宙中也不是那么“杳无人烟”，甚至有点拥挤：如果是把太阳系球体比为一枚1元硬币的话，在它4米开外又有一个1元硬币；若果是把太阳系的势力范围比作一枚1元硬币的话，两个硬币之间竟然只隔了一枚硬币直径的距离！同样，我们所看到的物体其实99.9%以上都是空的，因为构成物体的原子其99.9%以上是空的。但为什么我们能够看到、摸到我们现在感知到的物体？那是因为原子核的作用力对光、对外界施加的作用力进行了排斥，不同原子组合其排斥的情况不一样，也就造就我们所看到、摸到的各种各样的物体。
　　可见，采用不同的思路和方法，获得的认识也大不一样。
　　想象一下：如果在我们宇宙之外也更为巨型的智慧生命来观察我们这个宇宙，得出的结果就会跟我们观察物质微粒子的情况类似（其实我们观察遥远的星系也是有类似的效果——小、密）；同样，如果微粒子世界也有智慧生命来观察他们的微粒子世界，得出的结果就会跟我们观察宇宙的情况类似。
　　所以，宇宙和微粒子世界是非常的相似——宇宙是宇宙外的微世界，微世界是微世界内的宇宙。

作者: zzmbss 时间: 2012-11-10 23:59 标题: 感知宇宙2

　　前面说了宇宙和微世界是非常的相似，现在我们来对比一下两者的内部构成。

　　我们知道物质是由原子（或由原子组成的分子）构成。所有的原子都是一种固定结构：中间原子核，外面围着电子（也称电子云）。而且这种结构的和宇宙中的地月系（行卫星系）、太阳系（恒行星系）、银河系（黑恒星系，俗称星系）的结构非常类似，因此可以确定“环绕结构”是大千世界中所有“基本性固定结构体”的普遍规律。而分子却没有普遍性的基本固定结构，不同的分子是原子根据不同规则组成不同组合体，因此分子不是“基本性固定结构体”。所以，原子是微观世界中最大的“基本性固定结构体”。

　　那我们再来看看宇宙。很多人会把太阳系（即恒行星系）比作原子（我在前面也用两者作过类比），但其实太阳系并不是宇宙中的原子。因为在太阳系之外有更大的“基本性固定结构体”——银河系（即黑恒星系，俗称星系）。为什么说星系是“基本性固定结构体”呢，因为绝大部分星系（不管是椭圆星系还是漩涡星系）都是有内核和外围的“环绕结构”。我们再来看看由星系组成的星系团甚至超星系团，这些更大尺度的结构都没有普遍的“环绕结构”。所以星系是宇宙中最大的“基本性固定结构体”。

　　从上可以看出，原子其实是和星系对应的。也就是说——原子是微世界的星系，星系是宇宙的原子。

　　知道了对应关系，我们就可以推算出两层宇宙大小比例关系。原子的直径约等于10的负10次方米，银河系的直径约等于10的正21次方米。那么，银河系直径约等于原子直径的10的正31次方。所以，两层宇宙间的大小比例约为10的正31次方左右。但是，宇宙是没有大小的，只是宇宙内的物质有大小（后面“宇宙的构成”会讲到）。宇宙中最小的环绕结构是具有内核和外壳的球状卫星（如月球），这类星球的直径一般为10的6次方米级别。以这类卫星作为参照物的话，原子直径的大小是它的10的负16次倍，银河系直径的大小是它的10的15次倍，基本上它处于中间位置。

作者: xiaocai0000 时间: 2012-11-11 12:40 标题: 宇宙

宇宙是什么。不知道人类什么时候才能了解这个世界。我很期待这一天的到来。

作者: shhf 时间: 2012-11-11 13:44

微馆世界和宏观世界感觉还是有点相似的地方的！

作者: drogensky 时间: 2012-11-12 22:17

宇宙中有时间么？？宇宙诞生之前时间存在么？？宇宙不断扩张，时间是随着宇宙扩张呢，并且逐渐走向崩塌呢，还是继续自己的历程呢？

弦理论与多重宇宙有没有联系？？

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