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无限之刀锋女皇 无限的存在( 二 )


有趣的是 ， 相关理论也提出空的大小仍然取决于我们的观察位置 。在广义相对论中 ， 爱因斯坦告诉我们时间空实际上是不可分的 ， 于是有了“时间空”(时空)这个词 。如果要单独提时间或者空 ， 就要从数学上把它们分解 。“即使像“空是有限还是无限”这样的问题也取决于我们如何分别定义时间和空”阿吉雷解释道 。“只有‘时间空’ ， 这是爱因斯坦告诉我们的 。我们可以用很多方法把它分解成时间和空 。它们从根本上来说是有效的 ， 对于我们考虑的任何特定实验 ， 它们都能给出相同的结果 。但它们仍然具有不同的物理意义 ， 对于特定的目的 ， 一些分解比另一些更方便 。”
“如果真的存在一个无限的‘时间空’ ， 那么总会有一些方法让我们把它分解 ， 让宇宙看起来是有限的 ， 同时它也在膨胀 。它可能会永远膨胀 ， 最终变得无限 ， 但在任何时间点 ， 它仍然是有限的 。同时 ， 我们也可以把同一个‘time空’用另一种方式分解 ， 使它在任意时刻都有一个无限空的区间 。所以它是一个无限膨胀的宇宙 。”在一个膨胀的宇宙中 ， 如果膨胀停止了 ， 那么在空之间就有一个最自然的分解方式 ， 使得宇宙接近于一个均匀的状态(也就是我们所说的扁平宇宙) ， 给出了空之间的一个无限宇宙 。“膨胀理论自然会导致一个统一的、无限的宇宙 。这样的宇宙会演化出我们所看到的 。如果我们能找到暗示性的证据来证明如此丰富、多面、有趣的无限宇宙 ， 那就真的太棒了 。”
真实无限
宇宙的大小是否无穷大 ， 涉及到亚里士多德提到的一种无穷大——势无穷大 。我们可以想象这个无限 ， 却无法真正看到 。亚里士多德提到的另一种无限是“实无限” 。在下面的讨论中 ， 我们考虑的是局部化的和我们实际能测量的东西变成了无限 。无限产生的一种情况是在黑洞内部 。当一颗大质量恒星坍缩到其内部 ， 没有什么能阻止它 ， 黑洞就形成了 。相关理论表明 ， 这将导致某一点的质量密度无穷大 。宇宙中存在这样的无限吗？
“黑洞不一定是固体实体 ， 它只是宇宙中的一张脸” ， 巴罗解释道 。“如果我们越过这张脸 ， 进入黑洞 ， 我们将永远出不来 。因为摆脱黑洞的引力需要比光速更快的速度 。其实很多东西一起塌 ， 密度越来越大 。最终在它们周围会形成一个表面 ， 我们称之为‘视界’ 。当我们进入一个巨大黑洞(比如质量是太阳10亿倍的黑洞)的视界时 ， 情况其实和这个房间里的差不多 ， 没什么特别的 。但是如果你试图回去或者离开 ， 你会发现你做不到 。黑洞中心的密度将继续无限增加 。在黑洞外面 ， 我们看不到里面的任何变化 。它是隐藏的 ， 它的效果被视界隔离 。视界内部的黑洞无法影响其外部的宇宙 。”
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无限画廊-数学家如何思考无限
作者:理查德·伊万·施瓦茨
典当东西
“很久以前 ， 罗杰·彭罗斯提出了一个叫做‘宇宙审查’的猜想 。该猜想认为 ， 如果宇宙中真的存在奇点或无穷大 ， 并且没有任何东西可以阻止它们 ， 那么它们将永远被困在视界中 。不存在‘裸奇点’这种东西 ， 所以不存在能够影响我们视界之外的宇宙的无限 。这个猜想在很多情况下都得到了证明 ， 但远非普遍证明 。这是一个非常难的数学问题 。”
我们这个世界可能存在的另一种无限是无穷小 ， 或者说是无限可分的 。如果我们有一把极其精确的尺子和铅笔 ， 是否可以把一条直线段永远分割成更小的线段 ， 得到我们想要的最小线段？
埃利斯认为这个想法很荒谬 。“如果我们把手指分开10cm ， 真的认为手指之间有一条实点的线 ， 那么手指之间就会有无数个点 。那完全不现实 。我认为真正的无限只是一个数学概念 ， 而不是对应于物理世界 。理查德·费曼说 ， 如果他必须为年轻一代留下什么 ， 他会留下一句话 ， “物质是由原子组成的” 。我们有理由相信 ， 对于石空 ， 也有类似的说法——石空是由最基本的‘石空’的原子组成的 。如果我们分开手指 ， 它们之间确实会有大量的点作为物理实体 ， 但它们不是无限的或不可数的 。”


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