如果说宇宙是有限的,为什么宇宙没有形状,为什么没有几何中心?

更新日期:2022年06月06日

       目前, 我们无法确定宇宙是有限的还是有几何中心的, 但宇宙是有形状的。
       事实上, 是宇宙的几何形状决定了宇宙是否是有限的, 以及它最终将如何演化。爱因斯坦的广义相对论预测, 像地球或太阳这样的大质量物体会弯曲它们周围的时空。这一现象首先被日全食实验证实, 后来发现雷达波延迟效应、引力透镜效应, 引力波可以进一步证明。由于宇宙包含大量物质, 这导致整个宇宙呈现出某种几何形状。
       根据广义相对论, 宇宙四维时空的形状存在三种可能性, 取决于宇宙中物质的密度。
        (1)如果宇宙中物质的密度大于宇宙的临界密度, 那么宇宙中四维时空的几何形状就是一个封闭的球形。
       这意味着宇宙的范围是有限的, 时空将从目前的膨胀变为收缩, 直到最终演变为奇点。 (2) 如果宇宙中物质的密度刚好等于宇宙的临界密度, 那么宇宙的四维时空几何就是一个开放平坦的空间。这意味着宇宙的范围是无限的, 时空会继续膨胀,

直到速度最终无限趋于零。 (3)如果宇宙中物质的密度小于宇宙的临界密度, 那么宇宙中的四维时空几何呈现开放的双曲空间(马鞍形)。
       这意味着宇宙的范围是无限的, 时空会无限膨胀。近几年收集的观测数据推测, 最有可能的情况是上面提到的第二种情况, 即宇宙的四维时空是无限的。如果真是这样, 宇宙就没有几何中心了。


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