宇宙在膨胀吗?那宇宙膨胀会对时间造成什么影响?为什么现在感觉时间过得很快?
宇宙加速膨胀会对时间产生影响吧时间和空间是在一瞬间突然产生的,因此,不要问大爆炸之前发生了什么,未曾有过“大爆炸之前”这样的时期。 为什么说宇宙是在一次大爆炸中创生的?其直接证据来自三方面的观察结果:第一,也是最直接的,宇宙现在还在膨胀;第二,宇宙中处处弥漫着热辐射,它是宇宙大爆炸时产生原始炽热火球暗淡下去的余辉;第三,天文学家观测到的宇宙化学元素可以描绘宇宙从产生到发展的轨迹。 然而,大爆炸之前发生了什么?是什么原因使大爆炸得以发生?爆炸的中心在哪里?宇宙的边缘在哪里?其实这些问题完全错误地理解了大爆炸的含义。大爆炸并不是众多星系从一个公共中心猛烈扩散到无限真空的深处,在这里,空间本身在大爆炸中产生,时间本身也在大爆炸中产生。出现空间的那个小点并不是定位在任何物体之上的,它不是一种被虚无包围着的物体,而是被无限压缩了的空间本身的创始点。小点也不是在一个无限持续的时间里一直驻留在那里的,它即时从无中出现,并立即膨胀,物质事件本身就是在这个小点上开始的。时间和空间与物质宇宙同样有个创始点,这大概是大爆炸理论最关键最难理解的地方。 这个小小的创始点在专业上称为奇点。当你按时间回溯,宇宙就越来越缩小,时空曲率无限增大,直到奇点处成为无穷大。粗略地说,它类似于圆锥的锥顶,圆锥结构逐渐变细,直到一个无限尖的点而终止,空间和时间就从这里开始。 这个概念一经接受,那么“大爆炸之前发生了什么”这样的问题显然是没有意义的了,未曾有过“大爆炸之前”这样的时期,因为时间与大爆炸一起开始。不幸,这个问题经常被用这样简单的话来回答:“大爆炸之前什么都没有带”许多人把“什么都没有”又解释成一无所有的空间,但正如上文所竭力指出的那样,空间并不先于大爆炸存在。 难道这里的“无”指的是空间从其中涌现的某种更微妙的有如“前空间”的东西?或者是某种抽象的状态? 都不是,就像斯蒂芬·霍金谈到的,“北极的北边是什么地方?”这个问题也可以用“无”来回答,不是因为那里有个神秘的“无极陆地”,而是因为所提到的区域压根不存在,不仅是物理学上不存在,而且也是逻辑上不存在。所谓“宇宙大爆炸之前的时期”,情况就像这样。 时间有一个确定的开端吗? 假如时间不是永远存在,那么是否可以确信一定存在一个间断点,在某时某刻突然地“打开开关”?如果是这样,这就意味着存在着一个第一次的事件,或叫首次事件。这个首次事件并不同于其它的普通事件,因为在它之前没有任何事件产生,这是一个无因果关系的事件——一个奇怪的超自然事件。这一点肯定无疑吗? 不一定。举例来说,存在一个比零大的最小实数吗?显然没有。任选一个正实数,如十亿分之一、万亿分之一……这个数总能被减半,并可再减半下去,获得一个比前一次选定的数更小的数。同理,假如时间是连续的,那么,在任何一个时刻(如十亿分之一秒,万亿分之一秒……),总有一个时刻在它之前。这里,我们无法发现一个确定的初始时刻。 当然,时间也有可能是不连续的,就像放电影一样,电影的每张画片是静止的,但以飞快的速度放映出来时,就给了我们一种连续性的幻觉。巨型宇宙戏剧是否也像放映一系列不连续的静态帧的电影(每秒25帧)那样,从我们身边转瞬即逝,而我们甚至并未注意到这些事件的连接点,致使我们以为时间原本就是连续的?确实已经有人提出了这样的设想,不过还没有找到这样的证据。今天,物理学家能够研究的时间最小尺度已经达到l0~26秒,仍然没有发现关于时间不连续性的线索。 时间的开始有原因吗? 那么,到底为什么时间和空间突然地“打开开关”?在日常生活中我们很少怀疑一切事件都有原因,一座桥坍塌了,那是因为它负荷过重了;雪融化了,那是因为空气热起来了;一棵树长起来了,那是因为种下了树种…… 我们的头脑是使用原因和结果这种因果链来思考问题的,凡事件必有原因。由于正常的因果关系是在时间中发生的,因而有一种自然的倾向是,设想有一个按时间往回伸展的因果链,最终可以追溯到宇宙创生时刻的第一原因。但是,每一事件都有一个原因吗?会不会有些东西没有任何理由就可以出现呢?有。按照量子理论的设想,粒子就可以在没有原因的情况下不知从什么地方冒出来。量子理论是物理学的分支,它适用于亚原子世界,其特点为海森堡测不准原理所表达。按照这个原理,粒子的行为通常是不可预测的,你不可能确切知道一个粒子在这一时刻和下一时刻之间要干什么,该粒子的运行轨迹本质上是随机的,它只是毫无节奏又毫无理由地突然在那里蹦出来。 当把量子理论应用于宇宙的创生时刻,那个比粒子还小的尖尖的小点就服从量子理论,不需要任何理由,时间和空间会自发地产生,从原先没有任何时空的地方突然出现,就如同粒子自发地、没有原因地冒出来一样。宇宙的创生没有任何原因,这是量子理论的自然结果。 我也推荐《时间简史》,的确是一本很棒的书,建议珍藏一本,随时可以翻翻,都会新的收获的。 补充: 宇宙膨胀速度接近 光速 ,而 银河系 在宇宙中运动,太阳系在旋臂上转,地球公转并自转。用 相对论 的速度叠加,虽然不会超过光速,但也非常接近光速! 那么我们的时间难道是已经加上我们速度的时间?那么宇宙膨胀更慢的地方,相比较我们的时间会更快? 就算忽略其他项,单是宇宙膨胀速度也会时间接近0 t'=t/sqt(1-v^2/c^2) v是相对观察者,那么我们通用的时间仅是地球上的时间? 补充: 所谓时间是相对的,就是说在不同的参考系内,时间流速是不一样的。所以我们通用的时间就是地球上的时间。所谓 红移现象 本身就说明了这一问题! 不过有个问题要注意,宇宙膨胀所带来的远离速度,是 广义相对论 所要求的空间本身的拉伸,相当于一个背景,不满足时间的相对性原理。而且地球相对于 银心 的速度相对于 光速 来说很小,所以一般认为在 银河系 内时间流速是相同的。 追问: 现在的一天24小时相对于以前的某个时期的24小时是一样的吗?时间在它的那个维度上是加速了还是减速了?
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我认为在大爆炸理论中,宇宙起源于一个零尺度,密度与质量都无限大的奇点的爆炸。而当年由哈勃发现的宇宙膨胀理论以及近年来的研究都在默默地支持这一理论的成立,支持宇宙正在进行加速膨胀这一事实,并且由宇宙正在加速膨胀这一事实的成立,我们可以进行诸如时空本质,物质的产生以及时间旅行可能性等诸多问题的探讨与研究。
广义相对论告诉我们,引力仅是时空扭曲的客观表现,是由具有质量的物质产生的,对空间产生的扭曲。但诸多经验告诉我们,类似于扭曲这样的形变必然是相互的,来自两个物体间的相互作用,那么假如空间真的是“空虚的”空间,所产生的对于“空虚的”空间的扭曲就并不具有其实际意义,或者说根本就不存在引力对“空虚的”空间的扭曲。但众多的实验与观测都证明引力会使空间扭曲而使空间中传播的光束造成偏折,说明空间并不可能是“空虚的”,或者说空间中充满了某种受引力影响的能量,再或者说空间本身就是一种客观存在的能量,才受到引力的作用而产生了空间的扭曲,这里暂且将其称作是“空间子”的一种能量,其充斥着宇宙中的各个角落。2021年发现的引力波,是物理学史上的巨大成就。引力波作为一种被称作是时空涟漪的空间波动,由双星系统产生而被发现,说明了引力对于空间平坦型的影响,这足以说明空间并非“空虚的”,而是某种可以由引力影响的能量,这正是空间可以产生波动性的证明,但关于其是否具有粒子性,这里暂且不说论,但既然其存在波动性,那么它也像光波一样,遵从如下关系:***********************,如果其存在粒子性,那么它也像光子一样,遵从如下关系:*********************
事实证明引力波的确携带能量,或者其本身就是能量,我想我们可能是把引力对空间的作用考虑得太多,而无视了对空间本身的研究,尽管这些猜想大可以只认为是没有科学特征的假设
宇宙正处于不断地加速膨胀中,并且哈勃定律告诉我们,距离我们越遥远的星系,逃离得越快,近年来的观测结果大约为每300万光年快72km/h。其实,当我们仰望这一片美妙的星空并仔细思考,我们大可以知道我们所见,只是时间。我们所看到的那些遥远的宇宙景象,至少已经是几年前的景象了,就连距离我们最近的一颗除了太阳外的恒星所在星系,半人马座的景象,也已经是四年多以前的景象,我们由此可知,观测遥远宇宙所得到的数据,也至少是几年以前的景象,那么对于那些更为遥远的宇宙呢?我们无法知道那些遥远角落此时此刻所发生的变化,诸如其此时此刻的膨胀率问题。大爆炸理论告诉我们,宇宙在不同时期温度或者可以认为是能量密度与强度是不同的,并且可以得知,宇宙一直在降温(由微波背景的变化可知)。就目前观测而言,宇宙在做一种膨胀率加速度减小的加速膨胀。宇宙做加速度减小的加速膨胀与能量强度之间有无联系呢?遥远宇宙膨胀得更快,也就是距离我们越遥远的宇宙暴涨得越快,这遥远的距离造成了一段很长的时间间隔,在这段时间间各种,唯一不同的就是:大爆炸后宇宙能量强度的不断减弱。大爆炸余波的能量一直在减弱,大爆炸后越短时间内能量密度越大,而我们也应该知道其膨胀得越快,足以看出能量的密度与强度对于宇宙膨胀速率的巨大影响。我们所见的那片遥远宇宙其实也就是宇宙早期及不同时期不同能量密度的宇宙,能量密度与强度决定了宇宙膨胀的速率,能量密度与强度越大,宇宙膨胀速率越大。
由上述推论,我们可以进行引力对于宇宙膨胀的影响。引力,即万有引力,是一切具有质量的物体对其他有质量的物体甚至是能量的作用,而相对论告诉我们它是有质量的物体对空间的扭曲作用,无论谁是谁非,引力对于能量的影响是显而易见的,如具有强大引力的黑洞,甚至无法使光从其表面逃逸。那么正如前面所述,假设空间是某种称之为“空间子”的能量,充满了宇宙各个角落,那么宇宙的膨胀(“空间子”的运动)必然会受到引力的影响。我们知道,根据相对论所述,空间在引力场中会扭曲,而时间在引力场中的流逝也相对较慢(引力越大,影响越大),这是否就是因为引力场的原因所导致宇宙膨胀减缓的作用呢?没错,我所要表达的意思就是时间是由宇宙的膨胀而产生的运动空间的性质,也就是由“空间子”的运动而产生的一种运动空间的性质。那么我们可以做出以下推断:在大爆炸后的不同时期种,因能量密度与强度的不同,时间流逝的快慢也不相同,并且时间流逝的快慢与能量密度与强度以及宇宙膨胀速率成正比关系。距离我们越遥远的宇宙,正因为这一遥远距离所造成的长时间间隔及由此产生的能量密度与强度的改变,时间流逝的快慢也就显得不同,且在减缓,并由此可知相对于不同能量密(强)度的参照系光速不同。那么我们能否通过实现调控能量密度与强度来调控宇宙膨胀从而调控时间的流逝快慢呢?我认为这的确是一条实现时间旅行的可行方案。比如知道了是何种能量在驱动宇宙的膨胀,那么通过改变这种能量的密度与强度而改变宇宙膨胀速率,从而调控时间流逝缓急,实现时间旅行。微波背景的能量(温度)正在不断减小,作为大爆炸的余波,第一能量,它与宇宙膨胀联系密切,那么微波背景会不会就是宇宙膨胀的动力呢?这并非空穴来风,是可以论证的。例如,距离我们越遥远,也就是年代久远的星系,逃离得也越快,说明那个时候宇宙膨胀得更快,也正如前面所说每早300万年快72km。而越早时期的宇宙中微波背景能量与温度也越高。造成了从我们目前的宇宙观察遥远宇宙对比所产生的宇宙加速膨胀现象。由此可知,宇宙膨胀的动力完全有可能是有微波背景所提供。我们可以猜想通过微波背景能量的变化规律调节不同时期的能量密(强)度实现时间旅行。尽管只是个人的一些假想,但也具有一定的合理性。
我们从未停止过对物质的本质与成因之谜的追求,那么下面进行一些对物质本质与成因的探讨。物质,区别于能量的关键特征即具有质量,当然,还有其更直观的粒子性-这是显而易见的。而德布罗意告诉我们更加常人难以想象的事实,物质除了具有粒子性,还具有波动性,即物质波,实验早已证明了这一论断,我们可以得知,物质的波粒二象性与能量所具有的波粒二象性是一致的。那么物质为什么具有与能量相同的波粒二象性呢?这里必须感谢爱因斯坦给出的物质与能量之间可以相互转化的结论,并且给出了转化公式:质能方程。这大大减小了我们探讨物质具有波粒二象性问题的难度,它表明了物质与能量之间明显的等价关系。而现在我们通过各种实验,也证明了物质与能量之间是可以互相转化的,比如核反应的进行,再比如两个伽玛光子碰撞可以产生一个电子与一个反电子。既然已得出能量与物质等价的结论,可以互相转化,那么物质与光等能量具有相同的波粒二象性的原因不就显而易见吗?物质来源于能量(光),并且由能量(光)组成,即物质的本质就是-光,因而物质具有与光相同的波粒二象性。如果是这样的话,能量(光)为何会保持物质的“有形”状态,即具有粒子性?这可能就要引入前文所提到的“空间子”的概念。两个高能光子的碰撞会产生一个电子及其的一个反粒子-反电子,而只要一束光的能量足够高,也可以使“空间子”实体化,转化为某种物质,那么光子与“空间子”间必然存在某种相互作用,与光子一起相互作用形成了物质与反物质等。而对于引力,则是所有能量间趋向于粘合的一种性质,引力可能就是源于能量间的这一性质,而这一性质的产生与能量密度有莫大关系,当然还有能量的强度,所有能量都具有这一趋向于粘合的性质。而又因为质量与能量是等价的(质能方程),对于黑洞那样高密度,大质量的天体,也是因为其所具有的巨大能量,因此才产生了巨大的引力,对于空间的膨胀产生了巨大减缓作用,甚至于使空间的膨胀趋于停止、逆膨胀。因此黑洞周围可能存在着时间流逝的减慢甚至于停止、倒流,这也正是时间旅行暗存的可能性。如果上述假设成立,像黑洞这样具有高密度大质量强引力的天体中,必然存在着能量与质量间的转化,其吸收的大量能量转化成物质,使其质量与引力都不断增大,这是肯定的。
结论:空间并不是“空虚的”,空间由“空间子”构成,时间是宇宙膨胀的一种性质,即运动的“空间子”所产生的一种性质,而运动的“空间子”(膨胀的空间)共同形成了时间与空间密不可分的结合体,时空的概念由此产生。时间旅行可以通过改变使空间膨胀的能量密度与强度来调控空间的膨胀速率来实现。不同时期宇宙膨胀速率(即时间流逝快慢不同)。因为驱使其膨胀的能量一直在减小,但在这不同的时期,不同的时间流逝快慢的参照系中,光速不变。物质本质-光,由能量间的作用(“空间子”与光子的相互作用)产生,即物质由能量组成(质能方程的成立),这就是为什么物质与能量都具有波粒二象性的原因。
宇宙总有太多的谜团等待着我们去追寻,在这永远也得不出正解的宇宙中,我们唯有努力追寻多解,才能防止宇宙的发展将我们落得太远。
时间是在宇宙膨胀中产生的 如果宇宙发生收缩时间会倒流 从一维到六维空间都会归于一个前提是宇宙发生大崩塌距测还需要50亿光年左右 所有产物都源于大崩塌中产生 即所有物质都压制于一个奇点 从而重新洗牌 产生出其他任何事物 这些都只是猜测 想要去证实 能活到宇宙大崩塌就可以证实了!
对时间膨胀和空间收缩的解释
时间膨胀公式跟狭义相对论里质速方程的相似,理论基础是爱因斯坦提出在任何参考系数下,光速都不会发生变化,在不同参考系数下,所有改变都是对这个物体而言;关于时间膨胀,作者已经根据之前实验得到验证,暂且不知道公式的推导由来,不过可以确定时间膨胀是存在的,那么在空间距离上的推到其实跟这个时间膨胀解释有关系,假如咱们两个的距离是一光年,我以0.5光速去你那里,我出发之前计算出需要两年,并且在我的出发地放了一块表,我身上还有一块表,由于时间膨胀,在我到你那里时我身上的表可能显示过了1.5年,但是距离本身而言就是时间和速度的相乘,所以我其实走了0.75光年到了你那里,空间距离收缩了,对于我放的那块表显示2年,然后得出我们距离其实还是一光年,所有问题就是视角的不同带来的
宇宙的加速膨胀为什么没有因为等效原理而体现引力?
目前,红移现象可以确认宇宙空间在膨胀,而通过比对Ia型超新星的光亮强度与哈勃定律预测值的差异 则可以知道宇宙空间在加速膨胀。因为,如果宇宙空间在加速膨胀,则超新星之处发射过来的光的能量会减弱,低于预测值。通过观测、分析、比对 天文学家计算得知,宇宙确实一直在加速的做膨胀,而不是在减速。因为宇宙减速会计算出不同的光亮数值来。
有些科学家认为,我们的宇宙是一个振荡的宇宙,即不断在进行膨胀...收缩...膨胀的振荡过程,当宇宙收缩到一定程度的时候,太虚空间的反引力在起主导作用而引发宇宙膨胀现象,当宇宙膨胀到极限的时候,星系或量子的引力进而起主导作用而引发宇宙的收缩现象;因而宇宙是一个反真空模型,即物质粒子在内而太虚空洞在外的反真空形式。
总之,在大尺度的宏观世界中,必然是引力和反引力在进行着对立统一的争斗,极端的对立产生了能量,而相对的统一又贮蓄了能量。宇宙的膨胀和万有引力都是暗能量的流动造成的,两种现象,一个成因。从爱因斯坦的理论来说引力是大质量物体弯折空间而对周围的物体产生的一种力。目前还无法将引力与其他几个基本作用力完美的统一起来,已经有了引力子的假设模型,只不过还无法验证。
引力和斥力是互为相反的两个作用力,就算如你所说,引力在大尺度上没有牛顿所描述的超距作用,它变为相反作用的斥力的可能性也为零,就是说,万有引力不可能在大度上变为斥力。根据力作用的三要素,力都是有作用方向的,同一个力,不可能即是吸引力,又是排斥力,这种互相矛盾的现象不可能发生。
这个我也不是很清楚,因为我平时对这一方面不是很关注,而且我也涉及不到这方面的知识。
星体加速远离是因为时空的膨胀不是因为受力的推动。如果时空没有膨胀的话,引力在达到某个距离后会从吸引力逐渐变为排斥力,而且随距离越远斥力越大,这种可能性下星体就会互相出现斥力。
虽然两者本质都是时空的膨胀,但是仍然有一些差距,所以会出现这样的情况。
那是因为宇宙中每一个星球都是不同的,而且很多的物质都会产生一定的变化。
狭义相对论中时间膨胀和长度缩短是否等价
预习课本时有一个问题,如果一个物体以接近光速的速度前进,那么从A到B,肯定和经典力学有偏差,那么如果说到的时间提前,究竟是因为时间膨胀还是长度缩短。如果计算所用时间的话,是用缩短后的路程去除以速度得到t,然后换算到tx27,还是怎么样?刚才你们纠结的问题,实际上没那么麻烦的:你们是把两个坐标系的数据弄混了
以地面为参考系,由于地面未运动,故路程不变,时间也不变。将运动物体作为质点,用s=vt 即原测得数据计算就行了的。 你们之前说的时间膨胀,长度缩短。那是以运动物体为参考系的情况了。此时将时间换为t/√1-(v/c)^2
路程换算为 l·√1-(v/c)^2 两数据代入计算,收缩因子√1-(v/c)^2相互约掉。在运动中,时间变慢导致速度变慢,但同时长度收缩抵消了这一现象。所以结果和原来的数据一样。
在这里,就用原数据计算,因为你在你的坐标系中已经测的了数据,结果就一定了。运动这个事件是一定了的,你能通过狭义相对论得出的结论只是停下后他们俩物体上的时钟不等时。算相对论一定要搞清坐标系。
问题在于你在哪个参考系观察,哪个是已知量?
文章标题: 空间膨胀和时间减慢是否等效
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