宇宙結構的四種推測

前言:上下前後是宇,古往今來爲宙。宇宙是一切物質和時空的總稱。宇宙有沒有開端和邊界,多重宇宙是否存在?這些問題,直到現在科學家也無法給出明確的答案。

熵增定律描述了這樣的自然現實:孤立系統總是趨向於熵增,最終達到熵的最大狀態,也就是系統的最混亂無序狀態。熵增是不可逆過程,即熱量從高溫物體流向低溫物體是不可逆的。

如果宇宙是孤立、封閉的系統,那麼宇宙總能量不增不減永遠不發生改變;如果宇宙是多重、開放的系統,那麼多重宇宙之間存在能量交換導致個體宇宙能量的變化。

宇宙包括物質(能量)、空間和時間,通過觀察物質(能量)隨時間在空間的分佈狀況即能獲知宇宙大概結構。

推測一:孤立、開放的宇宙

只有一個宇宙,宇宙中物質(能量)有限,空間無限。

根據熵增原理,隨時間推移,宇宙中物質越來越分散趨於混亂,能量不斷衰減趨向零值。生活在這樣的宇宙中會經歷,恆星逐個湮滅,宇宙溫度降到最低,所有的一切都將慢慢消失。

推測二:孤立、封閉的宇宙

只有一個宇宙,宇宙中物質(能量)有限,空間有限。

隨時間推移,物質在空間均勻分佈,能量達到均衡狀態。宇宙溫度保持不變,物質之間不再進行能量交換。

推測三:孤立、無限的宇宙

只有一個宇宙,宇宙中物質(能量)無限,空間無限。

這是一個靜態穩定的宇宙,宇宙始終保持自然狀態,永遠不會發生變化。只存在宇宙內物質(能量)的相對變化。

推測四:多重宇宙

同時存在很多宇宙。

在多重宇宙背景下,個體宇宙存在能量流失和額外能量獲取兩種情況。個體宇宙總能量的增減會給宇宙系統造成影響。比如,額外能量導致宇宙空間膨脹,能量流失造成宇宙區域空間溫度異常偏低等。

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