ahjswjq 发表于 2023-8-19 11:28:52

如何解释「宇宙」的含义?

本问题被收录至活动「十万个是什么」中。
活动时间:11/29 - 12/14
活动规则:大于 200 字的客观事实定义,且注明可信来源,创作时间在前的优先采纳。
活动内容:欢迎参与活动分享你的知识、经验和见解,优质内容将有机会被收录在《十万个是什么》电子书中,同时还有机会获得一份精美的知乎周边礼物。更多相关问题请进入活动页面了解。
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xjhtbyz 发表于 2023-8-19 11:28:57

无限多样永恒发展的物质世界。

zzfsmsk 发表于 2023-8-19 11:29:24

一切时间与空间的总和。
包括地球,也包括外太空。

hh2008 发表于 2023-8-19 11:29:38

  宇宙一般认为是一种空间,我们先来看看空间是什么。通常,空间(space)可能被认为是一间仓库或者一个舞台,用来盛放或者展示东西。我们这里讨论的空间略有不同,是考虑了爱因斯坦的广义相对论的空间,这个空间不是某个固定不变的的方块或者圆球,而是一个动态的模型。
  空间不是一个静态的,具有固定形状的东西,它可以被物质和能量弯曲(bend)。比如切糕(划掉)或者黑洞,黑洞并不是真的像抽水马桶一样把光吸进去,而是扭曲了黑洞周围的空间。甚至,在引力波的作用下,空间还可以产生涟漪(ripple),变成类似于泡面的样子。最明显的,这个空间还可以膨胀(expend),变得越来越大,当然,你不必担心自己家的房子在空间膨胀的作用下,从100平米变成200平米,因为空间小尺度上的相互作用,让物体不会相互远离,地球和月亮也不会因此明显地远离。



空间可以变形,例如在引力波的作用下变成泡面状。

  我们可以用空间曲率来描述空间的变形。如果空间的曲率为0,那么空间就是一个平面。如果空间曲率为正,那么空间就是凸起来的面,例如黑洞的周围平行的光线可能会汇聚。如果空间的曲率为负号,那么空间就是一个凹进去的面,例如马鞍。




黑洞附近就是一个正曲率空间,平行的光线会汇聚在一起。

  我们所在的空间的曲率是什么样子的呢?大概是一个很平的东西。一个很简单的验证方法,在这个空间中画一个三角形,如果在平面上画三角形,内角和是180°,那么空间曲率就是0,如果在球面上画三角形,内角和是大于或者小于180°,那么空间曲率就大于或者小于0。从观测的结果来说,我们的宇宙相当的平坦,基本的就像一张平铺的白纸,不过,相对于宇宙的尺寸,我们观测的尺度未必很大,只能说在人类的观测尺度内,空间是平坦的。




正曲率空间上的三角形内角和大于180°

  当然,宇宙不仅仅包括空间,还包括空间里的东西。包括我们看得到的东西和看不到的东西,(例如真空中也有能量,暗能量促使宇宙膨胀,但是现代科技很难感知到这种能量)。宇宙还包括时间,包括我们的过去与将来,包括我们已经发现的一切,也包括哪些我们还不了解的东西(比如可观测宇宙的外围)。
  那么宇宙有多大,有固定形状吗?宇宙有多大,我们人类目前还看不到,因为观测的本质是捕捉光线:1.光线的速度是有限的,光线的传播需要时间。2.宇宙的年龄是有限的(距今约138亿年),光线用于传播的时间不是无限的。所以我们最多能看到光走过138亿年的距离,由于宇宙在膨胀,我们可以观测到的范围,比半径138亿光年的球体要大一些,大约是一个半径460亿光年的球。在这个尺度中,我们还没有观测到宇宙的边界(例如鸡蛋壳之类的东西),甚至也没有观测到宇宙的不均匀(各向异性)。
  所以,宇宙是一个相当TM大的东西,人类完全看不到它边界,并且在人类现有的科技条件下看来,看不到宇宙的边界(宇宙在加速膨胀)。在我们观测的范围内,宇宙是一个曲率接近零,一个相当TM平坦的空间,在这个空间中有一些弯曲,波动以及膨胀。宇宙可能是无限大的,这种无限大指的是空间上的无限大,但是在时间上是有限大的(宇宙有寿命),一种时空体系。




为了理解时空体系,顺带介绍资讯统合思念体。讨论思念体曲率的那个你给我站住。

更详细的内容欢迎关注科普网站《一分钟物理》(minutephysics)
内容引用
Universe - Wikipediahttps://www.youtube.com/watch?v=oCK5oGmRtxQhttps://www.youtube.com/watch?v=nrTsvn9usVQhttps://www.youtube.com/watch?v=5NU2t5zlxQQhttps://www.youtube.com/watch?v=v6o2bUPdxV0

shuguang1985 发表于 2023-8-19 11:29:49

在英语中,表示“宇宙”一词的无非是两个单词:Cosmos; Universe。然而,若细致追究这两个词,其实它们的意思不太一样。

Universe一词——the Universe is everything and includes us thinking about what to call it——这个概念或许更接近的是古希腊语中的“全体”(τὸ πάν, the all)。而在古希腊语之中,Cosmos(κόσμος)一词的含义实则是“秩序”(order)。

因此,宇宙学(Cosomology)一词严格地按照文字来翻译的话,应当译为“关于秩序的学说”。这样一种“秩序”的观念对日后的影响无疑是巨大的,在很长的一段时间之内,受到古希腊哲学影响的人们(犹太人、基督徒和穆斯林亦包含在内)都会认可,宇宙万物都是处于一个“和谐且理性”的状态。

由上可知,西语中的“Cosmos”含义跟中文中的“宇宙”(四方上下曰宇,古往今来曰宙)并不一定完全等同,中文的“宇宙”更像是“Universe”一词——高诱在注《淮南子》的时候,就说过:“宇宙,喻天地;总,合也。”。

另外,如果细致地谈到古希腊语之中的“时间”(κρόνος, Time)的观念的话,柏拉图可能更偏向“时间是一种现象”,因为它本身是对一个“永恒”的模仿,所以它在整体上都是运动的。但而亚里士多德则倾向时间并不是一种运动,他反对将任何运动等同于“整体上的时间”,时间更像是为“运动”提供了一个实现的框架 。

相对而言,可能中文的“宇宙”一词的含义可能更为类似于后者。不过需要注意的是,亚里士多德的时间是具有一种超越性的含义,它不等于“古往今来”的整体相加。

Edward Harrison,Cosmoslogy--the Science of the Universe (2rd Edition), Cambridge University Press, 1981, 2000, pp.13.
Henry George Liddell, Robert Scott, Henry Stuart Jones, Roderick McKenzie eds., The Liddell-Scott-Jones Greek-English Lexicon, Oxford University Press, 1843.
RobertS. Brumbaugh, Plato on the One: The Hypotheses in the Parmenides, Yale University Press: NewHaven, 1961, pp.224.
George S. Claghorn, Aristotle's Criticism of Plato's Timaeus,1954, Chapter VI. Aristotle's Crisitism of Time.

Benf 发表于 2023-8-19 11:29:54

“宇宙”这个词最早应该是出自战国时期的尸佼的“上下四方曰宇,古往今来曰宙”。在现在看来这句话也是很科学的,可以直接反应广义的宇宙的定义,即:空间(上下四方)和时间(古往今来)的统一。
按照目前的研究,宇宙的年龄约为138亿岁,直径约为920亿光年,按照目前的宇宙学模型,宇宙大约由https://www.zhihu.com/equation?tex=70%5C%25 的暗能量、 https://www.zhihu.com/equation?tex=25%5C%25 的暗物质、 https://www.zhihu.com/equation?tex=4%5C%25 的氢(H)和氦(He)、 https://www.zhihu.com/equation?tex=0.5%5C%25 的恒星、 https://www.zhihu.com/equation?tex=0.3%5C%25 的中微子及 https://www.zhihu.com/equation?tex=0.03%5C%25 的重元素构成。
按照爱因斯坦的宇宙学原理,宇宙在大尺度上是均匀且各项同性的。通俗点说就是,宇宙中不同地点、同一时刻看到的宇宙图像相同;不同地点看到的宇宙演化图像也相同。也就说,宇宙中没有任何一个地点是特殊的。这么看来,宇宙学原理还包含着人类的一种美好理念,就像开普勒把行星的椭圆运动比作宇宙和谐的韵律那样,我们的宇宙是一个和谐、平等的宇宙。
参考文献:

向守平. 天体物理概论. 中国科学技术大学出版社, 2008.
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