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如果宇宙是有限的,它在四维时空中有一个中心。如果宇宙是无限的,能量守恒只是局部现象?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-08-16 08:02:21

首先,有限的事物不需要有中心。球体的表面是有限的,但它没有中心。(球体在三维空间中有一个中心在这里无关紧要。)类似地,空间上有限的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙(空间上均匀且各向同性的宇宙)没有中心;在这个宇宙中,在某一特定时刻的每一点都和在同一时刻的每一点是一样的。

其次,“中心在四维时空”根本说不通。在四维时空中,一个点是一个事件:它是在一个给定时刻的一个位置。一个FLRW宇宙有一个“时间的开始”,标志着一个奇异的时刻,它根本不属于那个时空的一部分;在其他时刻,它是空间均匀的和各向同性的。

最后,我们讲到能源节约。从诺特定理开始,遵循的守恒定律是局部的。只要有一个合理定义的积分量,它们就可以用积分形式表示(使其成为“非局部”)。但是,如果它包含一个奇点(例如黑洞),或者它的体积不是有限的,那么这样的积分体积是不存在的。简而言之,如果我们生活在一个空间有限且拓扑平凡的宇宙中,我们就有可能改写守恒定律,使之适用于整个宇宙。但如果这些条件没有得到满足,它可能就不会。重点放在阿美身上:我们不确定这是否可以做到,我们只是不知道这是否可以做到。

即:有限性并不意味着存在一个优先位置(“中心”),而有限性和一些“好”属性一起使得在全球范围内定义守恒定律成为可能,但缺乏有限性并不意味着不存在全球守恒定律。
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