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66663周前
绝对是现代物理学最具颠覆性的一个发现,几乎所有的前沿物理研究都指向一个可怕的结论,那就是我们的宇宙其实是一个量子计算机。而所有的这一切都来源于接下来你即将看到的这个梦幻般的圆盘。 众所周知,我们的宇宙有三种可能的形状,分别是球面、平面和双曲抛物面。在这三种宇宙中,只有平面和双曲抛物面是无限大的。由于我们的宇宙几乎可以确定是无限大,因此我们可以把球面宇宙抛弃掉。 我们先来看最简单的平面宇宙,如果用横线代表时间,竖线代表空间,我们就可以得到平面宇宙的时空图。不过由于平面宇宙是无限大的,我们只能画出平面宇宙的部分区域。要想把整个宇宙压缩到屏幕上的菱形区域,我们就需要扭曲时空。 我们刚刚扭曲时空的方式非常神奇,因为它不仅把无限大的时空压缩到一个有限大的菱形区域,它还保留了时空中所有物体的形状。由于这种变换时空的方式让时空中物体的形状保持不变,因此这种变换又被称为共形变换。 如果把这种共形变换应用到二维的双曲空间,我们就会得到一个圆盘。为了展示这个圆盘的全貌,我们用一个三角形来填充整个圆盘。可以看到用6个这样的三角形就可以填充圆盘的中心区域。 接下来我们继续围绕这6个三角形进行填充,表面上看三角形似乎越来越小,但这其实是一种幻觉。实际上圆盘里面的每个三角形都是完全相同的。由于二维的双曲空间是无限大,因此你可以永远不停的用三角形填充。当你越来越接近边界时,三角形看起来会越来越小,最终我们得到了这个梦幻般的圆盘,这个圆盘就是著名的庞加莱圆盘。 庞加莱圆盘的神奇之处在于,你可以使用任意正多边形进行填充,并且每种正多边形都有无限多种填充方式。无论怎么转动庞加莱圆盘,你总是会得到相似的形状。 如果把每个彭加莱圆盘看成宇宙的某一时刻,然后把这些圆盘堆叠在一起,我们就会得到一个圆柱体,这个圆柱体代表的就是整个宇宙。时间的方向是从圆柱体的底部向上流动。实际上这个无限长的圆柱体代表的正是时空曲率为负的宇宙,又被称为反德西特时空,简称ADS。 如果把圆柱体的表面展开,由于圆柱体的高度代表的是时间,圆盘的周长代表的是空间,因此展开后得到的时空图正是平面宇宙的时空图。 现在我们把这个平面宇宙划分成很多网格,我们可以在这个二维的时空网格中放几个小方块,支配这些小方块运动的物理学正是正是我们所熟悉的量子力学。如果我们使用不同分辨率的设备观察小方块的运动,我们会看到不同的景象,也就是说支配这些小方块运动的
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可观测宇宙,直面绝望 人类被光速永远限制在一个极限球体空间里,这就是直径930亿光年的可观测宇宙。基于宇宙大爆炸模型和138亿年的宇宙年龄,通过测量宇宙微波背景辐射的曲率,我们确定了可观测宇宙的半径:465亿光年。这意味着,从地球出发,我们所能接收到的所有电磁信息的边界,构成了一个直径930亿光年的球体。人类的星际探索先锋旅行者一号,以每秒17公里的速度飞行了47年,距离仅为22光时。而要飞出太阳系的引力边界奥尔特云,它需要3万年。太阳系,这直径约2光年的家园,在直径10万光年、包含数千亿恒星的银河系中,不过是一粒看不见的尘埃。而银河系,隶属于本星系群,后者又归于室女座超星系团,并最终锚定在直径达5.2亿光年、包含约10万个星系的“拉尼亚凯亚”超星系团之上。这片巨大的宇宙纤维状结构,在可观测宇宙的宏观网络中,也仅仅是一个节点。据科学家预估,有超过2万亿个星系分布在这浩瀚的可观测宇宙的每个角落,人类和地球连尘埃都算不上。而更绝望的是,我们可能永远无法窥其全貌,注定被困于光速设定的囚笼,而可观测宇宙以外,我们更是一无所知。但人类从未停止探索这片未知的漆黑深空,正是这份勇气,为我们这尘埃般的存在,赋予了足以直面整个宇宙深渊的、恒星般的尊严。#探索宇宙 #顶级视觉盛宴 #可观测宇宙
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