¿Existe el fin del universo?
Hace dos mil años, el filósofo romano Lucrecio dijo una vez que hay una contradicción en esta cuestión. Si el universo realmente tiene un borde, entonces debe haber algo fuera de él que nos diga que ha alcanzado el borde. Pero esto es imposible porque el universo debería contenerlo todo. Sin embargo, el universo tiene aristas. Debido a que el universo está en constante expansión, los objetos celestes se alejan de nosotros a la velocidad de la luz y en algunos lugares desaparecen de nuestro campo de visión. Esta línea divisoria es el universo visible.
La teoría de la relatividad de Einstein decía una vez: ¡El universo es finito e infinito! La relatividad es una teoría filosófica comparada. Mire a su alrededor y tal vez encuentre la respuesta que está buscando.
También hay un mundo (macroscópico), y el universo lo contiene todo. Fuera del universo no hay nada. Allí no hay tiempo, sólo espacio tridimensional, ¡así que no se le puede llamar universo! El universo contiene tres elementos: tiempo y espacio materia, ¡ambos son indispensables!
En el pasado, los antiguos filósofos chinos decían que el universo está arriba y abajo, y que lo antiguo y lo moderno son dominantes.
Los espacios tridimensionales superior e inferior son el universo, y el tiempo eterno es el universo. Un espacio de cuatro dimensiones con tres dimensiones de espacio y tiempo se llama universo. Es concebible que no haya materia fuera del universo (porque donde hay materia, es parte del universo), y donde no hay materia, no hay tiempo (la existencia del tiempo se debe al cambio de la materia, que tiene una explicación filosófica). ¡Entonces el universo tiene un fin!
Ahora que el primer problema está solucionado, el segundo será más fácil de resolver. Teóricamente, una sustancia puede ser infinita, al igual que un número puede ser infinito, pero ¿existen infinitos átomos para combinar en una sustancia infinita? Obviamente, los átomos no son algo teórico como las matemáticas y pueden ser infinitos. Desde el inicio del universo hasta el presente, los átomos han sido materia. Aunque el número de átomos sigue aumentando, seguirá aumentando de todos modos. Incluso después de N mil millones de años, la cantidad de átomos en el universo es limitada, ¡y los átomos limitados no pueden combinarse para formar materia infinita!
La combinación de sustancias depende de la atracción mutua entre sustancias. Siempre que la atracción entre sustancias sea lo suficientemente grande, se pueden combinar en un número infinito de sustancias, pero también existe el problema de los espacios entre ellas. moléculas. Si la gravedad molecular es lo suficientemente fuerte, la materia se puede comprimir en un punto. Por el contrario, si la brecha entre sustancias es muy grande (hasta cierto punto, si la fuerza gravitacional entre las moléculas excede un cierto nivel, no se atraerán entre sí y provocarán la separación de sustancias), puede ser muy grande, pero ¡Nunca puede ser infinito!
¿Dónde está el “fin” del universo? Desde la antigüedad, la gente ha estado explorando. Lo que la gente sabe es que el universo está compuesto por varios cuerpos celestes, por lo que medir la distancia entre los cuerpos celestes se ha convertido naturalmente en un medio para encontrar el "punto final".
Echemos un vistazo primero. ¿Cómo se miden las distancias entre los cuerpos celestes?
Cuando la gente observa los cuerpos celestes, descubre que sus líneas espectrales no están en la longitud de onda estándar. Las longitudes de onda de todas las líneas espectrales se alargan, lo que indica que las líneas espectrales se mueven hacia el extremo rojo. Este fenómeno se llama corrimiento al rojo de la línea espectral y es causado por el efecto Doppler. Cuando un cuerpo celeste o un observador se mueve, las longitudes de onda de la luz y las ondas de radio emitidas por el cuerpo celeste cambian. A medida que un cuerpo celeste se acerca al observador, la distancia se acorta y la longitud de onda se acorta; cuando el objeto se desvía del movimiento del observador y la distancia continúa alargándose, se observará un alargamiento de la longitud de onda. El corrimiento al rojo de las líneas espectrales de un cuerpo celeste indica que el cuerpo celeste se está alejando de nosotros.
Si se utiliza "Z" para representar el grado de desplazamiento hacia el rojo, entonces, cuando se observe desde la Tierra, la longitud de onda de la luz y las ondas de radio emitidas por el cuerpo celeste con un desplazamiento hacia el rojo de "Z" será convertirse en 1+ de la longitud de onda original Z veces. Por ejemplo, en un cuerpo celeste con un corrimiento al rojo de 4, los átomos de hidrógeno emiten luz ultravioleta con una longitud de onda de 1216 angstroms, mientras que la luz roja con una longitud de onda de 6080 angstroms observada en la Tierra se convierte en luz visible que puede ser observada por personas desnudas. ojo. Según el efecto Doppler, cuanto mayor es la velocidad de desviación, mayor es el corrimiento al rojo. Entonces podemos calcular qué tan rápido se aleja un objeto de nosotros en función de su corrimiento al rojo.
Si realizas un análisis espectral de la luz emitida por los cuerpos celestes, puedes detectar longitudes de onda específicas desplazadas al rojo emitidas por átomos como el hidrógeno, el oxígeno y el carbono. A partir de esto, se puede calcular el grado de desplazamiento hacia el rojo en estas longitudes de onda específicas. Según el efecto Doppler, el desplazamiento hacia el rojo de los cuerpos celestes significa que el universo se está expandiendo, y las ecuaciones del campo gravitacional de la relatividad general también tienen soluciones a la "cosmología expansiva". Así se formó la "teoría de la expansión cósmica".
Otros han propuesto otras formas de cosmología, como la "cosmología del estado estacionario". Estas cosmologías también abogan por la expansión del universo. Utilizando el método de convertir el corrimiento al rojo en distancia, se obtiene la distancia entre el cuerpo celeste y la esfera terrestre. Esta distancia varía según el modelo de universo utilizado.
El modelo del universo ha determinado que la tasa de expansión actual del universo representada por la constante de Hubble y la tasa de desaceleración de la expansión del universo representada por el "parámetro de desaceleración" también deben obtenerse a partir de observaciones. .
Según el modelo del universo que se expandió rápidamente después del nacimiento del universo, se supone que la constante de Hubble es de 50 km/s/1 megaparsec (una diferencia de 1 segundo equivale a unos 3,26 años luz), y el "parámetro de desaceleración" es 0,5. Se puede calcular que la edad del universo es 65,438+0,3 mil millones de años, y la distancia desde la Tierra hasta el "fin" del universo debería ser teóricamente de 65,438+0,3 mil millones de años luz.
Los expertos creen que el conocido "fin" del universo es un cuerpo celeste a 11,7 mil millones de años luz de la Tierra - [4g 41.17]. Fue en agosto de 1988 cuando Chambers de la Universidad Johns Hopkins y George Murray del Instituto Científico del Telescopio Espacial descubrieron este número. Posteriormente, el Observatorio Nacional de Kitt Peak en Estados Unidos tomó fotografías y observó el espectro.
Los espectros de emisión de los átomos de hidrógeno y de los átomos de carbono muestran que [4g41.17] es un objeto con un corrimiento al rojo de 3,8. Según modelos anteriores, este cuerpo celeste se encuentra a 11,7 mil millones de años luz de la Tierra. El cuerpo celeste previamente confirmado con el número [0902+34] es el más cercano a la Tierra y su distancia de la Tierra es de 11,5 mil millones de años luz.
Las ondas de luz y las ondas de radio viajan a una velocidad de 300.000 kilómetros por segundo. 【4g41.17】La luz y las ondas de radio emitidas tardaron 11,7 mil millones de años luz en llegar a la Tierra. Entonces lo que vemos es la majestuosa figura de hace [4g4.117 mil millones de años, no solo observemos.
Antes del nacimiento del universo, no existía el tiempo, ni el espacio, ni la materia, ni la energía. Hace unos 654,38+500 millones de años, en esta nada, explotó un punto infinitesimal. A partir de este momento se produjo materia y energía, lo que fue el Big Bang que creó el universo.
El universo recién nacido era caliente y denso. A medida que el universo se expandió rápidamente, su temperatura bajó rápidamente. Después del primer segundo, la temperatura del universo descendió a unos 100 mil millones de grados. El universo en este momento es una sopa de partículas elementales formadas por protones, neutrones y electrones. A medida que la sopa continúa enfriándose, comienzan a ocurrir reacciones nucleares que producen varios elementos. Las partículas de estas sustancias se atraen y fusionan entre sí, formando grupos cada vez más grandes, y poco a poco evolucionan hasta convertirse en galaxias, estrellas y planetas. También aparecen fenómenos de vida en cada uno de los cuerpos celestes. Entonces, finalmente nacieron los humanos que podían entender el universo.
Esta imagen del Big Bang es actualmente la explicación más probable para el origen del universo, y se denomina "Modelo del Big Bang". La teoría del Big Bang nació en la década de 1920 y fue complementada y desarrollada en la década de 1940, pero sigue siendo desconocida. No fue hasta la década de 1950 que la gente empezó a prestar mucha atención a esta teoría, pero la encontraron divertida y poco convincente. La gente prefiere pensar que el universo es estable y eterno.
Sin embargo, cada vez hay más evidencia que demuestra que el modelo del Big Bang es científicamente poderoso, al menos ahora no existe una teoría mejor que ella. Debemos creer que el universo tiene un principio y un fin. Proviene de la "nada" y eventualmente puede regresar a la "nada".
Silencio eterno
Durante la mayor parte de la historia de la humanidad, los problemas de la creación quedaron en manos de Dios. ¿Dónde se originó el universo? ¿Dónde está el punto final? ¿Cómo surgió la vida? ¿Cómo aparecieron los humanos? Muchas religiones pueden dar respuestas sistemáticas a estas preguntas. En cuanto a de dónde viene Dios, no se debe hacer esta pregunta. Sólo en los últimos siglos la gente ha aprendido a dejar a Dios a un lado y pensar en los orígenes del mundo en términos distintos de la religión. Esto deja una cuestión de principio importante por resolver: ¿existió el universo desde siempre o tuvo un comienzo?
Esta pregunta ha desconcertado durante mucho tiempo a científicos, filósofos y teólogos, por no mencionar a la gente corriente. Diferentes versiones de religión y mitología creen que el mundo tuvo un comienzo y un lugar de creación en un pasado no muy lejano, generalmente hace miles de años. Por supuesto, esto no es creíble, porque observaciones geológicas y astronómicas posteriores demostraron que la Tierra y otros cuerpos celestes tienen cientos de millones de años. Es difícil imaginar un tiempo tan largo, por eso mucha gente tiende a creer que el universo siempre ha existido y no tiene origen en el tiempo, es decir, la edad del universo es infinita.
El concepto de infinito es confuso: dado que ha pasado el tiempo infinito, ¿cuál es nuestro "ahora"? Y si el universo tuvo un principio, ¿cómo surgió de repente de la "nada"? ¿Realmente necesitamos un Dios que creó el mundo?
Es difícil entender esto completamente con el conocimiento adquirido en una corta vida humana. Sin embargo, podemos buscar alguna evidencia científica para acercarnos lo más posible a la verdad. Una suposición básica del modelo del Big Bang es que la edad del universo es finita. La razón directa de esta convincente afirmación proviene de la segunda ley de la termodinámica, que es la ley más básica de la física. Esta ley, la más trágica y desesperada de la historia de la ciencia, parece haber determinado el destino del universo.