登陆注册
9014000000108

第108章 第一〇七章 膨胀

年龄一百四十亿年的宇宙,却有四百六十亿光年的半径,这的确很奇怪。

如果宇宙的年龄仅有一百四十亿年,按大爆炸理论的说法,宇宙又是诞生自密度无穷大的奇点,那么,今天的宇宙怎可能有四百六十亿年的半径,难道说,宇宙非但在持续膨胀,这膨胀的速度,还会快过宇宙中公认最快的物理现象——光,这可能吗。

按一般意义的理解,物质要超过光速,就是笑谈,但宇宙膨胀的速度恰恰就是如此。

超光速膨胀,为什么宇宙膨胀的速度可以超越每秒299792公里,方然倒有一些认识,这是因为宇宙的膨胀,并非通常意义上的天体互相远离——也就是天体自身的运动,而是这些天体所处的时空本身在扩张。

时空的扩张,或者说,运动,显然和一切客观存在的物质不同;

不受光速上限的约束,也不奇怪。

从宇宙大爆炸一直到今天,一百四十亿年来,宇宙本身始终在以超越光速的速度向外扩张,这种事,哪怕物理专业的学生都不太容易摹想,而时常会发出“宇宙在哪里扩张,宇宙之外是什么”的怪异诘问。

这些问题,教师们的解答千篇一律,方然也没空去深究。

他只知道,所谓“宇宙之外”,

本身就是一种毫无意义的表述。

不管这所谓的“宇宙之外”到底想表达什么意思,那种存在,显然已超越了人类的观测和分析手段,是穷尽任何构想也绝对无法接触的,事实上根本就不存在的东西。

某种意义上,正与“针尖上的天使”大致仿佛,不管围绕这定义如何思考,辩论,本质上都是在假想风车,然后对着空气挥动矛枪。

总而言之,宇宙,目前呈现一种减速膨胀,持续扩张的面貌,这就够了。

跟随理查德*费曼的思路,让方然确信,至少按目前的科学观测来看,宇宙步入“大挤压”的可能性几乎不存在。

即便这样的表述,对一个意在永不下车的人来讲,是否足够保险,还不好说,但和莫须有的回归奇点相比,另外一种结局:热寂,出现的概率却大得多,于是他用插话的方式提醒费曼,他们正讨论的并非天文,而是热力学定律描绘的宇宙图景。

“啊,关于‘热寂’,这是热力学定律的直接推论;

但很遗憾,关于宇宙终将变为一片死寂,熵增加到最大、再也无法提升的设想,是片面的。”

注意到方然的表情变化,教授略感疑惑。

说起来,这学生为什么对宇宙、热寂这些概念如此关注,甚至还“如释重负”呢。

格外专注的眼神,在很多物理系的学生眼中都见不到,莫非他是一个业余物理爱好者不成,最好别,那种人可真是难缠得很:

“用热力学定律,推导出宇宙的暗淡结局,这可一点也不有趣。

问题在于,正如我们刚刚还在讨论的,分析宇宙的演化,就不能忽略一个非常关键的事实:

宇宙膨胀。

热力学定律,哦,这里主要是指第二定律,本身是很简单:

‘在孤立系统中,热量只能从高温物体转移到低温物体,而无法自发的逆向转移’,表现在系统的熵值上,只能增大,而绝对无法自行减小;

道理是这样没错,但,年轻人;

你还记得物理课本上‘孤立系统’的定义吗。”

“孤立系统……”

和孤立系统有什么关系呢,方然随口便答,这些基础概念他很扎实:

“定义上讲,是一类与外界不存在任何物质、或能量交换的系统,在分析热力学问题时,孤立系统无需考虑外界的影响。”

“正是如此。

在一百多年前,路德维希*玻尔兹曼先生在研究时,就敏锐的指出,热力学、统计物理学的研究前提,必须对系统进行精确的分类;

热力学第二定律的所谓‘热寂’,很明显,只对孤立系统才成立,但是……”

“但是,宇宙本身,难道不是一个孤立系统吗。”

孤立系统,和许许多多的物理概念一样,都是凭空设想、而非真实存在的物理模型,不过方然记得,物理教师的确说过,根据人类现有的认识,可以把宇宙看成一个孤立系统,因为在不断膨胀的宇宙之外,“什么也没有”。

宇宙以外,什么都不存在,这看似十分符合孤立系统的定义。

中学时代的物理教育,不甚系统,进入伯克利后一直学习的物理,也偏重于实用,方然对“宇宙是孤立系统”的认识也没有更新,直到现在,藉由理查德*费曼之口,他才忽然间意识到,热力学定律并不能直接套用到所谓“孤立”的宇宙身上。

“是的,将宇宙看做一个孤立系统,这并没有问题。

但、年轻人,你就没考虑过,这孤立系统的行为和书本上描述的大有区别、并不适用热力学第二定律吗?

原因很浅显,这系统,它的空间尺度可是一直在变化的,因为时空本身,就来自于宇宙大爆炸、和其后的持续膨胀啊。”

“是……是这样吗。”

一语中的,方然的知识储备让他理解了费曼教授的思路,皱眉思考片刻,好像还真的是这样。

宇宙,和理想情况下的孤立系统,区别究竟在哪,在于宇宙本身就蕴含着时空的概念:持续膨胀的宇宙,虽然与未可知的外界没有任何物质、或能量的交换,本身占据的空间却越来越大,其行为,也必然与寻常的孤立系统迥异。

一般意义上的孤立系统,定义上,着眼的是物质和能量。

至于体积上的改变,倒不是无法研究,而是万变不离其宗,并不影响热力学的结论。

譬如气缸,其容积可以随活塞的运动而变,进而导致整个系统的熵变化,当容积扩大时,从气缸空间的总体上考虑,熵值的上限,显然会因为空间的增大而提高。

但这种变化,早晚会往复循环,一次次回到起点,容积持续扩张、趋势永远不变的气缸是荒谬的。

但宇宙,却恰恰就是如此。

同类推荐
  • 影视剧位面客户端

    影视剧位面客户端

    地球青年刘鸿穿越平行时空,然而此方世界都跟他原来的世界一模一样,让他一度以为自己只是南柯一梦,直到三年后得到金手指穿越其他世界回来后才发现。小学同学:老同学,我跟你摊牌了,其实我是个隐士高人,要不要跟着我混?第二天刘鸿看着网上的一个直播视频一脸茫然视频里面是警方的逮捕行动,只见一个跟他小学同学一模一样的人朝着警方扔出了一个超大型的火球,之后又出来了几个便衣高手,视频到最后以小学同学的被捕而告终。已完成穿越位面:叶问1和叶问3、一个人的武林、天龙八部、三国、风云1、七龙珠前期、船新版本倩女幽魂、神话、正在更新西游记!
  • 系统之传奇缔造者

    系统之传奇缔造者

    重生了,重生了,不过,这重生到杨康身上是什么鬼?而且系统还要我五年之内成为一流高手?这是一个腹黑少年的成长史,这更是一个阴谋家的发家史!纵横无数位面,自黑夜中觉醒,他将是所有人的王!〔注:本文非圣母,不种马!】【本书是试水书,毒点太多的话请大家多多包涵!】
  • 黑化系统:病娇男神,不好惹

    黑化系统:病娇男神,不好惹

    九抒本是京城中杀人不眨眼眼的世纪公主,人人惧之。自从九抒绑定了坑爹金手指,就过上了心惊胆战的攻略之路。说好的跪在我石榴裙下唱征服呢?!说好的带我登上人生巅峰的呢?!病娇男主太难攻了怎么办…在线求解!!
  • 快穿:女配太忙,反派别过来

    快穿:女配太忙,反派别过来

    苏璃沫为了不成为一个“阿飘”食不饱腹,只能答应系统的无理要求。没错,在小沫沫的眼里,吃的那么可爱,为什么不喜欢呢!但是当她进了所谓的任务世界之后,她悔啊,恨啊,情愿当个阿飘。现在她缩在角落里默默流泪,嘤嘤嘤,内心os:你个坑酒,不是说好他们只是一堆数据吗,为什么反派一直追着我,还总是抢我的零食!酒酒:你说什么,系统错乱,听不清!小沫沫看着越走越近的反派boss内心慌的一批。反派boss一手指着小沫沫手中的零食,一手拿着刀子放在手腕上笑靥如花道:沫沫,你是要你的零食呢,还是要我?想好再回答哦!小沫沫忍着心在滴血的痛把手中零食一扔,笑呵呵道:呵呵,要你,当然要你!内心:5555,我的零食……
  • 雪雪消失之谜

    雪雪消失之谜

    我是雪雪的好朋友,5月14日雪雪留下了一句话消失了,我要找到他。。。。
热门推荐
  • 小说家与小说

    小说家与小说

    哈罗德·布鲁姆文学批评集的又一经典力作。本书以小说家的生平时间为主要线索,从16世纪的塞万提斯开始,详尽解读了近五百年来的八十多位优秀小说家与他们的作品。小说家们的生平影响了他们的作品,而他们的作品又是对每一位小说家思想的真实映射,布鲁姆以其独到的眼光和品味,向读者展示了一个属于小说家的世界。本书评价了近八十位有影响的小说家和一百多部长篇小说。从16世纪的塞万提斯到20世纪后期美国华裔女作家,风格多种多样,反映了四百年间小说艺术的流变。布鲁姆教授以资深读者的品位和独到眼光,带领我们走进小说家笔下那一个个异彩纷呈的世界,点评其艺术价值,分析各位作家所受影响和流派渊源,将阅读体验引向更深层次。
  • 独孤求走

    独孤求走

    本书内容包括:想象;楼梯拐弯处;五月乡野的速写;橘花又飘香;奶;断章;失恋;际遇与碰撞等。
  • 科学进化史

    科学进化史

    本书是一部科学发展的全景史,是在英国BBC电视系列节目的基础上改编而成的。作者追溯了科学的发展,并将科学视为人不同于动物园的主要特征。书中历数不同时期人类的得大发明,从结绳记事儿到几何演算,从牛顿力学到狭义相对论。作者认为知识的进步均可视为人类试图理解自然,并控制自然的努力。作者对每一重大思想理论,均予以深刻的评价,并力图将自然背后的规律以常人可以理解的语言展现出来。本书不仅以一种全新的视角将读者带入一个科学世界,而且还将读者带入一个全新的文明世界。
  • 我突然变得很有钱

    我突然变得很有钱

    女主人公是一位大学毕业两年的学生,社会的压力有些让她神经质,在一场意外后,她昏迷了一个月,在这一个月的时间,她做了一个很美的梦。
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 人界圣主

    人界圣主

    天地之间似乎蕴藏着一个巨大的秘密...当主人公成长以后,才发现原来是...
  • 山海经

    山海经

    《山海经》是中华民族最古老的奇书之一,据说早在两千多年前的战国时代,就有“山海图”流行于世。《山海经》分《山经》五卷和《海经》十三卷,虽仅有三万一千余字,但其内容涉猎甚广,从天文、地理、传说、神话、宗教,到种族、动物、植物、矿产等,包罗万象,体系庞大,堪称我国古籍中的百科全书式的著述。然而,由于它所述多奇诡怪异,常被人斥为荒诞不经。
  • 无敌宝箱

    无敌宝箱

    宝箱一开,黄金自来。宝箱再开,神兵一件。…………箱中自有黄金屋,箱中自有颜如玉。高明意外得到了一口神奇宝箱,宝箱每隔七天能开启一次,每次会随机开出一件宝物。有时是金银珠宝,有时是灵丹妙药,有时是神功秘籍,有时是一次穿越机会,还有各种稀奇古怪的东西。高明靠着这口无敌宝箱,最终成就了天下无敌。
  • 悔之醒悟

    悔之醒悟

    讲述一个人的死亡之后的故事
  • 木头妻子

    木头妻子

    他曾经是风流的三皇子。她是众人眼里无才没貌的村姑!她为他血洗江湖,他为她踏平三国!从成亲到生子,他们一路温情。时间流逝,人已变老,不变的是他们从最初到最终彼此的情意。茫茫人海,老天赐于我们最好的礼物便是让我们相遇!赵红秀:他给了我这世上女人所羡慕的一切!上官全:只要我活着一天,我的命就是属于她的!宠文《我家妻主魅力大》