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宇宙学原理(6)

归属:天文科普 2024-08-14 
六、物质如何内落集聚
  牛顿推断说,如果恒星的个数为无穷大,且又大致均匀分布在无限大的空间内,对恒星来说就不存在任何使之内落,集聚的中心点或者说,在一个无限的宇宙中,每一个点都可以被视为中心,因为,在每一点处朝各个方向看去都会有无穷多颗恒星,认识这一问题的正确途径是,应该考虑的是一种有限的空间,其中的恒星都会彼此内落并集聚,现在我们要问,如果在上述有限区域的外围加上一些恒星,且它们大体上为均匀分布,那么情况会有哪些变化?根据牛顿定律,后来补充的恒星与原来的那些恒星毫无区别,因而它们会接连不断地内落,这样的恒星可以想增加多少就增加多少而不受限制,始终保持不断地自行,坍缩,现在我们知道了,不可能构筑一个静态无限的宇宙模型,在其中引力永远是一种吸引力。 在一个有限的空间中,恒星将会因此内落而存在一个中心点,一个无限的空间和有限空间存在本质的区别是当处在无限空间时,每个点都将视作中心点,而不能从有限推及无限,有限的空间如何转变成无限的空间呢?只有无限个有限空间才能形成一个无限空间,一个动态的宇宙中,不可能因为吸引仅存唯一的一个中心点。
  在无限空间中,星系内落成为不可能的理由有: ①在一个无限空间中的中心点之间的距离会成为无限远,无限远的距离意味着,无限宇宙空间中的物质内落集聚也必须要等待无限久远的时间。 ②物质之间既存在引力的作用,同时也存在斥力作用,当无限的空间中存在无限个中心点的时候,中心点之间存在距离的远近,对于任何一个中心点来说,当与其中一个点彼此吸引的时候,该中心点也必定会与其它中心点之间存在斥力作用。因此,即使有限空间中的中心点可以推广到无限空间也必然会存在唯一个中心点,但要完成这样的过程,宇宙的等待必然是无限的。 ③根据耗散结构理论,如果整个宇宙是可积的,那么它最终就可分成许多得立的单位(如星系),而这些单位彼此之间的相互作用就可以忽略掉,从而就不会有所谓的相干性和不可逆性,也即星系间的内落似乎是不可能的。 我们习惯称之为宇宙的是一个有限时空区域;另一个则类似于我们称之为宇宙的无限时空区域,亦即在本文中所阐述的初始宇宙概念,初始宇宙是我们所能理解的一切本源。宇宙一开始必为一个虚无的空间,虚无的空间的初始也必为无限的。因为虚无的空间才能称之为“无”,也就能产生无限的虚空。
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