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主题:宇宙学概论 绪论 -- songcla

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    • 家园 2 时空

      时空的观念到了广义相对论有了重大修改,我们可以把时间和空间看做橡皮膜,并且是根据作用在其上的力而伸缩的。想象一个二维的橡皮膜,一个方向是时间,另一个方向是空间,有重物放上去,膜被拉伸,相应坐标间的距离就增大,所以时间的流逝就变慢了,空间的距离就增大了。呵呵。

      宇宙就可以看做这样的一个膜,不过是四维的,三个空间,一个时间。宇宙在膨胀是一个重要观测事实。我们发现,所有星系都在相对于我们推行,由此可以推测,宇宙诞生之初尺度是非常小的,我们可以用一个宇宙半径R来标记宇宙的大小。宇宙诞生之初是非常热的,这也是有观测的基础的。雷达测得任何方向的天空都有2.7k的光子辐射。这个温度不高,但是这是由于上亿年的红移降温造成的,其初始温度应该在四千k左右。所以某位幽默的物理学家给它起名为宇宙大爆炸。

      前面说到,宇宙由一个半径R来标记它的大小。所以R是时间T的函数。这个函数由爱因斯坦方程决定,在宇宙的早期,宇宙充满了物质和辐射,辐射会带来很大的压力,所以R增长的比较快,后来,物质占主导,所以引力占了上风,R增长的就比较慢了。

      真像发射的炮弹总会落回地面,而超过逃逸速度的飞船就不会,我们也可以问宇宙是否有一天会停止膨胀,转向收缩,这决定于宇宙总的质量,今天的观测结果表明,宇宙刚好处于临界的状态。

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