宇宙空间是什么?它运动吗?

皓镧传电视剧2023-02-11  21

空间就是宇宙,宇宙是包括空间和时间的,包括我们在内的左右已知物质都是在宇宙空间之内的,受宇宙空间的约束和基本物理准则的约束。

而我们通常说的天体运动,空间静止,是在不同的标准层面说的,就像用米尺丈量屋子的大小,而用卡尺测量机加工零件的大小。不同层面,不同坐标系之下观测到的结果是不太一样的。

万有引力可以解释地球绕太阳运转,也可以解释星系之间的运动,但是在大质量天体附近,或者在接近光速的极限条件下,万有引力就失效了,就需要引用相对论。

对于宇宙空间来说,在极大的范围上,是存在运动的,这种运动就是空间的膨胀,而且这种运动的速度还是非常快的。但是,这种膨胀也只有在极大的尺度上才可以被观测到。比如现在测量的空间膨胀的速度是每增加326万光年,空间膨胀的速度增加约67千米/秒。

也就是说我们观测326万光年外的天体运动,有67千米/秒的运动是由于空间膨胀引起的,而652万光年远,这个速度就是134千米/秒,以此类推。

但是,在小的尺度上,比如我们观测银河系之内的恒星,这个数值就很小了,基本上就可以忽略。因此,我们在这时可以认为空间是静止的。

宇宙空间,星系空间,太阳系空间,原子空间,都有暗物质的包裹,都是运动的,没有绝对的静止。

宇宙内,空间分暗能量空间(星系之间的空间),暗物质空间(星系内空间),物质空间(气体空间,液体空间,固体空间)。不同空间,空间性质不同。

宇宙空间一般指暗能量空间和暗物质空间。空间本身都在运动,如暗能量空间,表现为加速膨胀。暗物质空间,如整个星系的自旋。空间运动驱动星体运动。我们常常说太阳的公转运动,公转速度,其实是错误的。是整个太阳系在运动,太阳相对于自己的空间是静止的。

暗能量和暗物质都是非物质性能量,可以组成空间,可以组成非物质性能量体,也可以生成物质。物质是看得见的“能量”。

这是一个宇宙的根本问题。先说结论吧:宇宙空间是大爆炸后不断膨胀出来的,承载这个空间的就是物质,当然这里面唱主角的很可能是今后逐渐露出真面目的暗物质和暗能量。

看了一些对这个问题的解释有些令人啼笑皆非,比如说宇宙不是物质的,空间与物质不是一回事等等。这是对现代时空观完全没有一个基本认识。爱因斯坦在上世纪初就已经以全新的观点阐述了时空观,并且成为了科学界主流的认识。空间和物质是密不可分的,没有没有物质的空间,也没有没有空间的物质。时间只是物质的运动、变化的持续性、顺序性的表现。

空间是宇宙生成的时候扩张出来的。现在科学界普遍认同的是大爆炸宇宙观,这个理论认为,宇宙起源于一个奇点,这个奇点体积无限小,曲率无限高,密度无限大,热度无限高。但这个奇点的无限到底无限到什么程度,没办法解释,因为那不是我们这个时空的东西。也就是说在那个奇点,没有时空,也不是我们现在认识的物质,我们现在所有的理论在那里都失效。

空间和物质是从大爆炸那一刻开始才有的。这个大爆炸起源于137.5亿年前,奇点的平衡被某种因素打破,发生了大爆炸,时空开始诞生了,物质也开始诞生了。但这种诞生开始是一种混沌状态,科学家比喻宇宙就像一锅浓浓的粥,处于量子态,密度和温度都异常高,当然比起“无限”已经是可以衡量了,普朗克时间,也就是大爆炸后10-43秒,温度约10^32度,密度约10^94克/立方厘米。大爆炸发生后的30万年,才产生了中性的原子,星云物质开始渐渐产生。

今年3月份,世界著名的《自然》科学杂志刊发了两张想象图,是科学家发现的第一颗恒星的描绘图,它产生于大爆炸1.8亿年前,也就是距离我们现在约136亿年前。这以后,恒星星系大量产生了。如今科学家预计宇宙中有星系10000亿个,一个星系有恒心2000-5000亿颗,想想我们这个空间有多大?据科学预测,我们这个宇宙可观测范围已经有930亿光年。一光年相当于9.46万亿公里,这就是我们现在理论上可观测的空间。到底有多大还无法探知。这个空间是宇宙大爆炸扩张出来的,而且还在扩张下去,这就是宇宙膨胀。

现在对于宇宙的归宿有多种观点,一种是认为宇宙将永远膨胀下去,这个广袤的空间的物质越来越稀松,最后归于冷寂。还有一种认为宇宙膨胀到一个临界点,就会开始收缩,最终又收缩为一个奇点或者临界点,又会发生大爆炸。比较时髦的超弦理论认为,组成这个宇宙的基本单元,是由比基本粒子还小的线段“弦”组成,这是个十一维空间。在我们这个三维空间周围,还存在高维空间,但卷曲的太小,我们无法看见。大爆炸是多个无数奇点同时爆炸的,所以有无数个宇宙,这些宇宙就是所谓平行宇宙。这些论点都还是猜想,虽然在数学建模上有其合理性,但还没有任何观测证明。

所以,承载宇宙的空间是宇宙本身膨胀出来的,空间与宇宙是同时产生同时长大,宇宙有多大,空间就能有多大,时空物质是一体的,同消同涨,永远不能分割。


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