如何理解宇宙是时间和空间的总和 (可观测宇宙就是宇宙的大小了吗)

人类的生活和宇宙的息息相关:假定宇宙大爆炸是正确的

先说一个结论:空间和时间都是一体的、知道时间维的存量即可测量空间的大小

理论上来说,时间维其实和空间三维都是一体的,并无绝对意义上的区别(其 实目前时间轴是一条射线而非直线),那么,为什么人们会感受到空间 感受到时间,以及感受到时间和空间是不一样的呢?

我们可以设想一下, 人类自认为的时间和空间实际上是凭人类自己的感觉、思想和实践所得到的认识

1 人类所认为的时间,实际上是建立在人类所认识的天体运行规律、人类的思想和对时间流逝的微妙感觉上的 。

2 而人类所认为的空间,实际上也是建立在人类对天体和对宇宙大爆炸等关于宇宙的一些了解和设想上建立起来的。

所以我认为:人类的生活和宇宙的息息相关。说到对空间的认识,我认为宇宙大爆炸的设想是正确的,宇宙是不断膨胀的,星球间的距离会不断变大, 这个变大的距离实际上是我们认为的宇宙的空间,这就是我对宇宙空间的认识 。宇宙的空间为什么只能是这样呢, 因为至今还没人能从别的宇宙物质规律上得出宇宙空间的本质实际上指的是什么,而如今只有宇宙大爆炸的设想比较能让人认同,所以我想从宇宙大爆炸着手来设想时间和空间 。(三维空间加上第四维时间,从宇宙大爆炸理论来说,200亿年以前没有时间,所有维度都是射线从时间原点发射出来,类似一个四维空间的第一象限,由 四个维度的射线封闭且组成

宇宙的时间实际上是指人类对时间的微妙感应,和地球围绕太阳相对运动所造成的物理现象 以及人类对时间的设想和感觉、科学的计算和验证。

综上所述, 所以我认为人类感知到的时间和空间,至少以我现在的认知是紧密联系在一起的。因为他们都是因为宇宙天体的运行规律而产生的。

宇宙的时间实际上是指人类对时间的微妙感应,和地球围绕太阳相对运动所造成的物理现象 以及人类对时间的设想和感觉、科学的计算和验证。

综上所述, 所以我认为时间和空间,至少以我现在的认知是紧密联系在一起的。因为他们都是因为宇宙天体的运行规律而产生的。

物体的形状和运动轨迹,在不受干扰的影响下都是趋势是圆形 球形或者圆周运动

圆周运动比如人类步行不受眼睛调节的干扰就会鬼打墙(此现象的原理和半径测量法则见下文),比如天体自转和公转,。

事实上,光线在宇宙中的传播也是“圆周运动”,(如果不考虑宇宙在时间维尺度上的膨胀和变迁,),光纤的传播也是有曲率的,也就是说,光线也在做圆周运动,曲线运动,只是它的曲率非常大和难以观测,光线的曲率接近于宇宙的半径(解释见下文)。

怎样理解宇宙是无限的,怎么理解宇宙有多大

假如我设想一下

整个四维宇宙的整体和变化,可能是这样子的------ 假如我们把宇宙设想成为一个四维球体来分析下文。

合理的推测:三维宇宙是随着第四维时间维的流逝在膨胀(没有第四维的话,宇宙就是静止的无法变迁的,人也不会变老,光线不可能流动,空间的位移和运动就不存在了)

三维空间的形状,合理的推测应该是球形(或者其它封闭流线型)而不是正方体。假定有一个膨胀中的二维的宇宙,我们推测二维空间的形状应该是一个球面二维空间并非一个规模有限的方盘或圆盘在以一种扁平的方式膨胀,而是应该是一个膨胀中的“气球” 球面的经度 维度 分别是它的两个维度。在地球球面上,你一直直线前进会回到出发点!球面这个2维空间总面积有限, 但是其中的智慧生命“”二维线性虫”因为无法冲破第三维的禁锢,所以它们无法评估它的边界。

只有更高的级别的掌控了观测“第3维”的“生物”“意识”才能有效测定这个2维“宇宙”的大小

这个球面的面积就是二维空间的大小,而二维宇宙的半径,其实是二维宇宙的“第三维”在二维宇宙膨胀方向上的历史存量(过去的古宇宙迭代形成的半径),二维宇宙的当前大小可以根据第三维的存量半径计算出来。

怎样理解宇宙是无限的,怎么理解宇宙有多大

宇宙微波背景辐射

很明显,三维宇宙的第四维也就是时间维,因为我们的三维宇宙是随着时间的流逝在膨胀,而不是在其它尺度维度上在膨胀,这从观测和人类意识的感知都是合理的,因此理论上宇宙的大小应该可以根据时间维的存量计算出来

2 另一个论据《自然·天文学》杂志撰文称,宇宙是一个球体,而非目前理论认为那样是平坦的。

传统理论认为在大爆炸之后,宇宙以一种扁平的方式膨胀。然而英国曼彻斯特大学、意大利罗马智慧大学以及法国索邦大学的迪瓦伦蒂诺、梅尔基奥里和希尔克在研究了普朗克天文台送回地球的数据后声称,有证据表明宇宙是封闭的,它的形状像球形。

怎样理解宇宙是无限的,怎么理解宇宙有多大

二维空间模型 球面的经度 维度 分别是它的两个维度

宇宙空间大小是有限的 证据见后文

没有任何事物是无限或者永恒的,包括时间,是否难以理解? 宇宙是一个有限却无边的封闭在膨胀中的三维空间 (即便加上时间维的四维空间也是如此 )。

如果宇宙空间是无限的 那么 它也没有必要和可能继续膨胀了

但是如果宇宙大小是有限的,那么, 你三岁时的问题就来了-----“宇宙外面是什么?” :事实上,人类可以理解的宇宙外围的状态,应该叫“ 暂时还不存在” ,比如此时此刻,2022年还不存在-----现有时间维的存量还不包括2022年,现有时间维的存量可以理解为四维(包括了时间维)宇宙的一部分

时间维:目前的时间存量是有限的

宇宙是空间和时间一共四个维度的总和 ,本文只关注空间尺度是否有限,但是本系列之前谈起过时间的问题,我们可以参考下时间维:我们人类能理解的时间维是一条 射线,从200亿年前是时间原点发射向未来,时间原点那时候是假定的宇宙大爆炸,“在那之前”还不存在时间

时间维 不是一条直线,而是射线 ,时间不能无限 回溯到负无穷,只能回溯到宇宙大爆炸的时间原点, 至少再现存的宇宙,时间只能无限射向未来,每过一年,时间再200多亿的基础上+1,时间的存量并不是无穷

事实上 空间的三个维度也是射线 ,以时间原点为基础拓展开来,时间原点还没有空间,空间为0,只是它在大爆炸那无穷小的一瞬间突然出现并膨胀了不可观测的尺度

时间和空间都在持续膨胀,而空间的膨胀速度要比时间维快很多,而且是速度差距越来越大(这个原因后面会讲到)

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如何理解空间膨胀的速度,远超光速,远超时间维的膨胀速度

如果时间回溯突然回到过去,那么大概率空间也要萎缩缩小到过去,这是因为我们观测到的宇宙空间在膨胀---------事实上 时间在膨胀这个问题我们也能通过观测环境感觉到--- -时间存量在增加 时间在流逝。

假象的二维宇宙,随着它“第三维”半径的均速膨胀,它的球面表面积(空间宇宙的大小)在以平方级的速度在加速膨胀,半径每增加200亿分之一,面积可是平方级的撑大,从空间扩张的绝对值来说,可以说是越来越快。

对于三维空间来说同样如此,相对时间维每年膨胀200亿分之一的增量,空间增量可是立方级别的。这从人类的感知也能感觉到。

我们的时间实际上和宇宙的时间是一个概念

宇宙的时间实际上是指人类对时间的微妙感应,和地球围绕太阳相对运动所造成的物理现象 以及人类对时间的设想和感觉、科学的计算和验证。

综上所述, 所以我认为时间和空间,至少以我现在的认知是紧密联系在一起的。因为他们都是因为宇宙天体的运行规律而产生的。

所以在我们的地球上应该是时间的运行速度比宇宙空间的膨胀速度快的:

因为 我们如果在地球旁边的太空上感觉一下的话,我们就能感觉到时间的变化,但不能感觉到空间膨胀的变化,因为时间的速度是慢过空间膨胀速度的 。只是这个比例难以计算出来,难以得到真实的数据。

人类为什么能感受和会感觉到时间的流逝?

直接去理解四维空间(包含了时间维的三维空间)是有限却无边的这个问题似乎还有一些困难,那么,我们把维护降低一个维度:看看如何理解 二维空间+时间维 是有限的这个问题

假想的一个二维宇宙

下图是一个巨大的在被吹大的气球,可以看作一个膨胀中的二维空间模型, 二维空间不是这个球体 而是气球的球面的两个维度: 经纬度

那么 这个二维空间的总面积就是它当下的空间规模, 半径就是它的“第三维时间维”的累计存量 ,可以得到如下关于二维宇宙的结论:

1 面积的扩张要超过半径的扩张速度

2二维宇宙空间的确是有限的 但是没有边缘 生活在球面的二维智能生物能观测到ABCD各点之间的距离在扩张

3 二维宇宙上“ 光线 ”的传播必须沿着球面并理论上最终回到出发地(必须考虑膨胀因素) 但是二维生物还是认为它是直线传播,如果二维宇宙的生物飞行器一直飞“直线”理论上也会回到出发地: 如同我们做高铁从北京到广州 我们认为是直线行动 其实是沿着地球球面的曲率的曲线

4 二维宇宙有一个“时间维”,行进方向是球面的半径,这个维度是已经塌陷的历史上演化过来的古代宇宙的迭代痕迹 是连续的而不是离散的

怎样理解宇宙是无限的,怎么理解宇宙有多大

二维空间模型 球面的经度 维度 分别是它的两个维度

我们所在的宇宙里的时间维和空间三维是如何在膨胀呢?

如果宇宙是无限的 那么 它 也没有膨胀的必要了

我们观测到宇宙在膨胀,是因为星系 星球都在彼此远离,我们观测和感知到时间维在增量,是因为时间存量在越来越多

那么,我们宇宙如同突然停止膨胀,是不是时间也会嘎然而止,而在这一刻,也许测定宇宙空间大小就成了理论上的可能,一束光线在三维空间里传播 从它出发到回到原点,大概就是我们三维空间的曲率周长 我估计要耗时3.14*400亿年,所以目前宇宙的空间三维的规模,是以个半径大约1300亿光年的球形

但是我们的宇宙不是球面扩张 而是球形扩张 我们是三维空间,再加上第四维时间作为扩张半径 所以要理解这一点可能已经超过了人类的脑力天花板https://www.toutiao.com/i6843308716838617603/?group_id=6843308716838617603

关于“鬼打墙”的一个争论

牛顿第一定理告诉我们:物体不受外力要么静止 要么做匀速直线运动,那么什么叫直线运动?

在高维度世界里牛顿说的匀速直线运动并不精确 四维空间里光线都是圆周运动

星云 星系在旋转,银行系在旋转,我们看夜晚星空的天球 感觉它也在旋转 地球在绕着太阳旋转 太阳系又在绕着银行系核心银心旋转 如果存在宇宙中心, 那么从宏观层面 是不是所有物体在绕着最近的核心区旋转的同时 还肯定绕着宇宙中心(宇宙大爆炸时候的时间原点)旋转呢?

为什么天体乃至万物的基本运动轨迹都是圆周运动呢?

怎样理解宇宙是无限的,怎么理解宇宙有多大

其实鬼打墙蕴含了宇宙的普遍规律:物体的基本惯性和本能是圆周运动----而不是匀速直线运动。----------在考量时间维的四维空间里 光线也是曲线运动 只是这个曲率接近宇宙半径( 参见前面几篇

所谓鬼打墙,大家都知道,就是在夜晚开阔的不熟悉的郊外,会在一个圈子里走不出去。这种现象首先是真实存在的,有很多人经历过。

闭眼或在夜晚或郊外时,两脚迈出的长度不知不觉中就会有微小的差异,之后,人们就会陷入一个半径大约5Km的圈中。

那么 这种现象是怎么造成的呢,其实生物学已经有了明确的答案。

首先做一个实验。把一只野鸭的眼睛蒙上,再把它扔向天空,它就开始飞,但如果是开阔的天空,你会发现,它肯定是飞出的一个圆圈。你不信,可以自己再试一下,把自己的眼睛蒙住,在沙漠或者大广场上,凭自己的感觉走直线,最后你发现你走的也是一个大大的圆圈。

一言概括,生物运动的本质是圆周运动。如果没有目标,任何生物的本能运动都是圆周。

为什么呢? 因为生物的身体结构有细微的差别,比如鸟的翅膀,两个翅膀的力量和肌肉发达程度有细微的差别。 人的两条腿的长短和力量也有差别(但是这个差别是大致固定的,也是每个人体固有的属性和参数,叫做人体曲率) ,这样迈出的步的距离会有差别,比如左腿迈的步子距离长 ,右腿迈的距离短,积累走下来, 类似切圆,在不断的扭动方向!结果肯定是一个大大的圆圈 ,其他生物也是这个道理。

但是为什么现实中生物能保持直线运动呢,比如人为什么走出的是直线呢。因为我们用眼睛在不断的修正方向,也就是我们大脑在做定位和修正。不断的修正我们的差距,所以就走成了直线。

说到鬼打墙了,这个时候肯定是你失去了方向感,也就是说,你迷路了。你的眼睛和大脑的修正功能不存在了,或者是给你的修正信号是假的 是混乱的,你感觉你在按照直线走,其实是在按照本能走,走出必然是圆圈。

也有人在固定的地带,比如坟场,会遇到鬼打墙,这好象更神秘。其实这是因为这些地方的标志物,容易让你混淆。 因为人认清方向主要靠地面的标志物,当这些标志物有时候会造成假象,也就是给你错误的信息,这样,你觉的自己仍有方向感,其实也已经迷路了。当人在结冰的贝加尔湖或者大沙漠迷路的时候,如果不停下来继续走,那么一定是本能运动,走出来是一个圆圈。

那么,即便有了参照物,我们开车或者飞机的所谓直线前进,就真的是直线了么??

我们可以设想地球球面为一个二维空间,如果我们只是二维生物,那么我们的飞机火车的沿着直线的一直前行其实是贴着地球弧面的曲线,而且最终会回到出发点,其实也是圆周运动

地球毕竟是个球面么 如果是三维层面的直线开车大概就会进入地幔把

结论大概就是这样:圆周运动是宇宙的基本惯性,是宇宙生物和天体的基本运动轨迹,如果宇宙空间的膨胀没有停止,时间没有停止 那么天体在没有外力干扰下必然保持匀速圆周运动(但是从哲学层面看宇宙中没有外力干扰的环境是不存在的)

怎样理解宇宙是无限的,怎么理解宇宙有多大

综上所述,有人质疑我说的鬼打墙的半径,它和他同学在操场做了测试实践发现人类的鬼打墙半径只有500米左右而不是我说的1.5公里。

针对它的实践精神表示肯定的同时,我们也应该意识到,其实每个生物个体的鬼打墙半径都有差异。姚明的左脚比右脚短0.6毫米,这样,你的右脚比左脚长0.2毫米,这样走出来的半径肯定不一样。