假如宇宙邊緣有一個地球,那麼分別在本地球和邊緣地球做相同物理實驗,結果一樣嗎?
從側面來說確定了宇宙有邊界,如果按照這個觀點,那麼我可以肯定地告訴你,這兩個實驗會得出不一樣的結論,你仔細想想,如果宇宙有邊界,那麼組成這個邊界的物質是什麼呢?在邊界外面的空間必定會影響邊界內一定範圍的空間,因為它是邊界,所以在組成成分上一定是和我們所生活的空間不一樣。
1:那麼問題來了,在現代宇宙模型的建立中,必須要滿足以下三個假設條件;(1)物質和能量在宇宙各個地方必須遵守相同的物理規律,(2)空間和時間在宇宙中有相同的性質,(3)物質在宇宙中的分布密度大致相同;很明顯,你的問題中的邊界問題違反了第一個假設條件。那麼有沒有一個比較好的宇宙理論模型來描述宇宙,而又不違反這三個假設條件呢?
2:答案是有的,學習過天文學的應該都知道,在描述宇宙形狀時有一種叫做「有限無邊閉合三維超球面」的理論模型,有限的意思是指這個空間是有大小的,而不是無限的,無邊的意思就是在這個空間中你是找不到邊界的,而「三維超球面」的意思就是指將三維空間按照一定的規則閉合起來,使它沒有邊界;看到這裡,很多人會覺得不可思議,又是有限又是無邊的,那這個東西存在嗎?
3:實際上這個東西是存在的,迄今為止在地球上沒有一個人能想出「有限無邊閉合三維超球面」到底是一個怎樣的空間,如果你想出來了,那麼諾貝爾獎非你莫屬,前提是你不能胡思亂想,想像出來的必須能解釋相關現象。為了更加清晰地理解這個模型,我們來做個比喻,我們先將空間進行降維,也就是二維空間,你就會發現將一個二維平面封閉後,即一個球面,在這個球面上生活的生物只能看到前後左右兩個方向,且無論他在球面上如何運動,都始終找不到這個球面的邊界,但是球面又有體積大小,即這個球面是一個二維的有限無邊的世界;
同樣的,在三維世界中也可以有這樣的組合,只不過我們人類想像不出這個空間到底是怎麼樣的。綜上所述,這個模型就可以很好地符合現有的物理法則,所以對於你的問題,我就只能這樣回答:如果你認為宇宙是有限有邊的,那麼這個實驗就會得出不一樣的結論;如果認為宇宙是有限無邊的,那麼物理規則到哪裡都一樣,結果當然是相同的。
若宇宙是各向同性的,當然結果是一樣的;否則就不一樣。但既然條件已經給出宇宙「邊緣」這一說法,這就表明了這個宇宙是非各向同性的,也就是說實驗的結果就只能是不一樣的啦!這與愛因斯坦的假設嚴重不符。愛因斯坦認為物理實驗的結果都必須與所選用的參考系無關。對這結論你還有問題嗎?


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