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请提供一篇天文学的论文？

1. 回答人: 匿名时间: 08-08 09:30:01

宇宙是有限的？镜像是无限的？

宇宙是有限的还是无限的？有没有中心？有没有边/有没有生老病死？有没有年龄？这些恐怕是自从有人类活动以来一直被关心的问题。宇宙学——它是从整体角度探讨宇宙结构与演化的天文学分支学科，其主要目的是利用已有的物理定律，或利用一些局部成立的定律，合情理地对宇宙作出推论。

早在20世纪以前就有有关宇宙的记载。西方有关宇宙的研究可以分为四各时期。第一个时期是启蒙时期，主要是远古时代有关宇宙的神话传说。第二个时期是从公元前6世纪到公元前1世纪以至到中世纪（15世纪）为止，那时地心学主宰宇宙学。第三个时期是从16～世纪到17世纪，16世纪哥白尼的日心学说，开始把宇宙学从神话中解放出来，到17世纪，牛顿开辟了了以力学方法研究宇宙学的新经验，形成了经典宇宙学。第四时期，18世纪到19世纪，把研究扩大到银河系和河外星系，为现代宇宙学的发展奠定了基础。作为世界上四大文明古国之一的中国，在天文学方面有着灿烂的历史在天象记载、天文仪器制作和宇宙理论方面都为我们留下了珍贵的记录。

现代宇宙学是从爱恩思坦1917年发表的论文《对广意相对论的宇宙学的考察》开始的，1922～1927年，原苏联数学家佛里得曼（A.Fredmann）、比利时科学家勒梅特（A.G.lemaitre）提出和发展了宇宙膨胀模型。1948年，邦迪（Bondi，H）、哥尔德（Gold,T）、霍伊尔（Huyle,F.）提出完善的宇宙学原理与稳恒的宇宙学原理模型。还有一些宇宙论研究者，把总星系的膨胀同万有引力常数G联系起来，1975年美国范佛兰登认为G正以每年百分之一的速度减少。有人提出了引力常数G的减少是总星系膨胀的原因。

哈勃膨胀、微波辐射、轻元素的合成以及宇宙的测量被认为是现代宇宙学的四大基石。今天的宇宙学研究更依赖于观测技术以及科学水平的提高。这些观测事实都支持了目前流行的大爆炸宇宙学的理论观点

现代宇宙学认为宇宙没有中心。现代宇宙模型中主要有五种模型：牛顿无限、静止宇宙模型、爱恩思坦静态模型、佛里得曼宇宙模型、稳恒态宇宙模型和大爆炸宇宙模型。

　　美国数学家杰弗里·威克斯的最新宇宙模型令科学界震惊：一个大小有限、形状如同足球的镜子迷宫；宇宙之所以令人产生无边无界的“错觉”，是因为这个有限空间通过“返转”效应无限重复映现自身。

　　宇宙是有限的还是无限的？一个争论不休的古老问题。今天，根据天文观察资料和理论分析，多数天文学家都认定宇宙是无限的。

　　日前，根据美国国家航空航天局（NASA）2001年发射升空的WMAP宇宙微波背景辐射探测器获得的资料，美国数学家杰弗里·威克斯推断，宇宙其实是有限的，相对说来其实并不大，大约只有70亿光年宽度，形状为五边形组成的12面体，有如足球。人们之所以感觉宇宙是无限的，是因为宇宙就像一个镜子迷宫，光线传过来又传过去，让人们发生错觉，误以为宇宙在无限伸展。

宇宙不大，掀不起大浪？

　　WMAP探测器用于探查宇宙大爆炸“大火”遗留下来的热量痕迹——弥漫于整个宇宙的微波背景辐射，此种“余热”温度很底，约在绝对零度以上3度。虽然宇宙微波背景辐射弥漫于整个宇宙，但并不是到处完全均匀，而是有一些波动，如同大海总在波浪起伏一样，形成一圈圈微波背景辐射“涟漪”。探测这些“涟漪”的大小和强度，可推定宇宙早期的情况，也可以推定现今宇宙有多大。

　　如果宇宙是无限的，那么就会有各种大小的宇宙微波背景辐射“涟漪”。而WMAP观察到了较小规模的微波背景辐射“涟漪”，这和无限宇宙理论推测的几乎一致，但是大尺度范围的“涟漪”却没能观察到。在大尺度上，微波背景辐射“涟漪”似乎被“抹平”了。这一点意味着：宇宙可能是有限的。其道理就像在澡盆中掀不起巨浪一样，在一个有限的宇宙中也不会有无边的“涟漪”。

　　而威克斯的比喻是：“正像一口钟的震动不会比这口钟本身还大一样，宇宙中的任何波动也不会比宇宙本身还大。”

大胆推断来自惊人巧合

　　威克斯及其合作者认为，根据WMAP获得的观察资料看，宇宙不仅是有限的，而且相对较小，直径不过70亿光年，并具有一种奇特的性质，即能够把自身反射回去。尽管宇宙是有限的，但它没有具备任何性质的边界。如果一艘太空船像光一样笔直前行，最终它将回到出发点，就像环绕地球航行一样，没有任何一个点标志着你在哪里“重返”。

　　由于这种奇异效应，从一个星系发出的光将沿着两条不同的路径抵达地球，在地球上的观察者看来，同一个星系将出现在天空中的两个不同地方，而误认为是两个不同的星系，具有不同的年龄。这就如同一座镜子迷宫，其中每一样事物都会有许多镜像。

　　但是，要确认两个在不同地方的星系影像其实是同一个星系却比登天还难，威克斯说：“这就像是要在数十亿拥挤的人群中认出从正面看是50岁的样子、从头顶俯视则是7岁模样的两个人影是同一个人一样。”

　　威克斯用12个完全相同的五边形组成的、像足球一样的12面球体来描述这样的宇宙。他认为，这是对WMAP观测资料的最好解释。用计算机模拟，这种模型能在不附加任何条件的情况下产生和WMAP所观测到的宇宙微波背景辐射“涟漪”一样的图样。威克斯说：“它和WMAP获得的资料惊人地契合。我都不敢相信，结果比我想像的还要好。”

　　威克斯认为，由于宇宙存在“返转”效应，我们观察到的宇宙其实是一种幻觉，这个12面体在无休无止地重复映现它自身，如果你从其中一个五边形中走“出去”，你将从其另一面重新回到同一个地方，并一再观察到同样的天空、同样的星系。

在可能空间搜寻证据

　　威克斯这种有限宇宙论当然还只是一种理论假设，如果它得到确证的话，必定震撼整个世界。威克斯说：“如果我们确认宇宙是有限的，这将是朝向更好认识自然世界的极其巨大一步。”普林斯顿大学天体物理学家戴维·斯派尔盖伊也说：“如果我们能够证明宇宙是有限的而且比较小，那将给人当头棒喝，它将真正改变我们对宇宙的看法。”

　　不过，多数物理学家仍然认为，尽管有限宇宙有可能是真的，但这种可能性并不大。美国蒙大拿大学天体物理学家尼尔·科尼什说：“有个小空间留给小宇宙思想，但这个空间不大。”

　　尼尔·科尼什和戴维·斯派尔盖伊等人还组成了一支团队来研究有限宇宙论中存在的问题。他们援引早先一种理论分析说，如果宇宙像镜子迷宫一样能产生“返转”效应，那么在宇宙微波背景辐射中应能够发现一样的轮状“涟漪”式样。威克斯的有限宇宙论也预言，应当可以观测到6对特殊式样的相同轮状“涟漪”，但是科尼什和斯派尔盖伊的团队在WMAP观测资料中没有发现这样的“涟漪”。现在，他们正和威克斯一起重新审视相关资料，看看是忽视了那种“涟漪”，还是根本不可能找到它们。

是否“有限”，几个月见分晓

　　威克斯的有限宇宙论模型还有另外一个检验方式。该模型预言，宇宙中的物质密度——其值决定宇宙的弯曲度——等于1.013。宇宙物质密度值如等于1，将导致完全平坦的宇宙，光线永远笔直前行，大于或小于1都意味着宇宙是弯曲的。目前对宇宙微波背景辐射的观测表明，该值范围在1.00 至1.04之间，WMAP探测器和其他一些观测工具将在未来几个月内给出更精确的观测值，从而能够验证有限宇宙论是符合还是背离观测事实。

　　与此同时，科尼什和斯派尔盖伊的研究团队还在寻找相同的“涟漪”，试图利用这一点研究宇宙是否可能尽管有限，却是和12面体不同的其他形状。

　　英国剑桥大学的宇宙学家扬纳·莱温评述说：“12面体是一个很好的解决方案。但是宇宙选择如此一种完美形式是很令人吃惊的。而且，我怀疑宇宙是否真那么小。”

　　目前，科尼什和斯派尔盖伊正在用超级计算机分析WMAP观测资料，并且已排除了一半以上的有限宇宙的各种可能形状。科尼什说，他怀疑自己的工作将无果而终，也就是说，从反面论证宇宙并不是有限的，而是无限的。

对于UFO我想大家都有听过吧。宇宙之大为什么这些天外来客可以来去自如，而且又突然间消失得无影无踪。我们今天的科技一日千里，我们已经可以通过高科技的天文望远镜观察到以亿光年来计算的距离，但是始终没有发现外星人的踪迹。难道他们离我们的距离比这个还要远吗？难道宇宙真的没有尽头吗？到目前为止，可能只有上帝才知道这个答案了。如果我们要知道这个答案，我们得先研究宇宙是怎样来的，然后在顺藤摸瓜，才能最终找到答案。

2. 回答人: 匿名时间: 07-03 11:58:06

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3. 回答人: 匿名时间: 06-26 16:04:52

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