宇宙边界和时间的相对性

1宇宙边界和时间的相对性——膨胀的“时间球〞郭丙善摘要：揭示宇宙空间问题是一件庞大的认识工程。“距离是一个时间概念〞“时间是三维的〞，通过改变人们对“距离〞、“时间〞概念的固有认识，建立了“时间球〞宇宙模型。从“时间球〞角度揭示了宇宙是什么样子的，何为宇宙的中心和边界。同时指出了时间在时空中的相对性的原因，阐述了光线运动轨迹问题、光线弯曲及曲率函数问题，解释了背景辐射现象和光速不可叠加现象。并且根据“时间球〞宇宙模型对宇宙现象作出了一些推论和解释。关键词：宇宙边界、“时间球〞、时间流逝相对性、速度叠加原理、光速不变作者简介：郭丙善，河北石家庄人，。0引言随着科学不断取得成就，人类认识和改造自然的能力得到不断提高。广义相对论和量子力学为人类认识宇宙带来了曙光。霍金和彭罗斯根据奇性定理预言宇宙存在一个奇点，那里是时间和空间的开始。奇点的存在，很好支撑了宇宙大爆炸理论，也支持了20世纪的伟大发现——宇宙在膨胀这一事实。溉虽然迅人们丸对宇寨宙的商认识队不断塌加深践，但鼓仍然望没能拢给出观像宇伪宙边裂界这限样问个题的宣终极额解答矩。人挽们在疾认识激宇宙蜜的道纱路上晚受到扩了太留多固职有认挑识的末束缚爱，题这些图固有更认识旦限制途了人诊们认尝识观厚念的耽飞跃痛。认侦识宇素宙更侵多地领应靠贷理性杠，而右不能疮完全便依赖庸固有酒原理蛋。举于个例围子，榴勾股艇定律纳没人泼疑心她过，疾可要捷把它危放在详宇宙坚这样斤大的袭时空店尺度想它未趣必就叙是正言确的健。元认识您宇宙碑的过爆程，浅其实威是夸人们后对自尝己观漏念的误一个颤整理斜过程勺。正里确的薯理论哨来自幻正确肠的认庆识观滥念，治人认们对非宇宙毙的认踪识主输要来撕自感探觉，蜜尤其颂是吓视觉深，它诉是塔人肿们获捐取遥滑远数粉据信运息的微主要脊渠道仿，所可以怀人如们必沟须对鲜距离种、时禾间、吼光线鹿等桐概念绘进行诚认真雄的分让析垮，从尊而辨凤别出恳这些扎概念帽的实桨质凡。暴“港距离岭是一葱个时胁间概析念咬〞鸭、孩“泡时间毯是三音维的竖〞职、紧“惯光线捆是以敢渐开尖线轨蚊迹运村动的桐〞滴，崭人们商树立惧这些之观念漏是建唤立假设“办时间诵球闹〞纲宇宙训模型挂的基策础。寺嗓本文割观点诞是建寒立在双霍金误和彭余罗斯恐的宇佛宙存绸在开舒端的施观点屈之上始的，停同时锻也是钻以宇狐宙大饲爆炸蕉观点梅为基起础的究。寸1、董时间浙球概率念脆1.讨1、顷距离踪是一咏个时绣间概柄念合在日床常生歇活中妥，距忙离是箩一个寇与我躁们生嘴活活催动密贯不可扬分的批概念燕。挑河北幕石家恐庄距怀离北帐京2年50独公里启。如爪果似有人辆问你迈河北个石家脸庄在帽哪里飘，你疼可能痰答复柜：从包北京张西客巨站坐淡火车吉向南拨行驶摘25抗0公盏里就洗到了恩。谨25岩0公置里成劣了区晌分北赖京和窄石家脂庄两鞠个城门市的浑地理竖依据纱。我倍们已胁经非奖常习割惯用醒距离艳来区胜分两怎个地或点，钟所有瓜人从皮来都从没有鸽探究歼过距酿离的励实质舟。如公果所替有火贤车都逼是按仙照1浪00缓公里雪/小垂时的树速度过在行极驶，禽人们设也都宗知道卡这一尝情况咐并且邮从来岂都没股有怀笔疑过君，再踏遇到菌有人茫问石染家庄蹦在哪张里的村问题托时，婚是否抢也可溉以这猫样回毁答：肤从北他京西惜客站绸坐火臂车向咏南行次驶两锄个半按小时牙就到慢了。昼距离愤其实菊是一螺个时盒间尺屿度，役在石授家庄寨在哪康里这拨个问检题里面，2哑50愤公里捎和两景个半碰小时即的答价案星都对布，2耳50堪公里完等于终两个橡半小由时。赠这点销很重膨要，惨在宇柱宙时抚空这毁样大苹尺度核的问舅题上客，距毛离变家得越功来越认没有来意义绒，最着终时宵间变着成了百区分愚两点双的标唱准燥〔见仪图1绣〕玻。图1呆在现宽阶段汽我们肺还撒从店未发炎现有宵比光备速更欠快的防速度缝，健我们躲完全将可以脉把光荣速设晚定为事计算祝两点举距离继的标额准。桥两点柱距离鲁即使售再近吓，光疮线从鞠一点杏运行钱到另昏一点钢，也筝总是雾要发偏生时成间，矿所以绣说距漠离其公实是泳一个趁时间仔尺度踪。倦假设派A、邮B两丽点相接距5厨光年陶，以宪光速灰为标以准，炸以后千我们阁可以沈答复右A、际B两蛇点距喉离牌为宋5年感。县假设A届、B绵两点液距离治为0秋年，尸A、丘B两难点就着撞在促了一套起。懒两辆加汽车掌之所挪以会芬发生厦碰撞风，是煤因为利它们馅的距歼离变逢为0鸦年。转下面坑我们屑进一竹步探壮究两封点间蜜的时党间差剪问题耐。我钓们知浴道，根光线猴从太躁阳运用行到津地球凯大概绿需要骂8分鞠钟，嫌站在样地球文上的敲人榴看到植此时笋的太盒阳光记其实纠是太寸阳8壳分钟鸟前发载出的余，人基们可眯以认敲为太裹阳距符地球丙的距什离为摄8分慢钟。该假设胀观察咳者站双在地踩球上笔，地诉球上钥的时运间是承现在遭时刻钥，可咏以幕认定必为0季分钟悄时刻剥，此植时太拢阳是妨地球灭过去餐的8纱分钟巴，可勾以认朱定为宵-8吼分钟菌时刻泳，它猾们的灭差是性8分辈钟。扎假设观年察者迎站在享太阳腿上，经情况纲正好词相反石，太蜂阳上拦的时粒间是勤现在逐时刻羊，可泊以哗认定感为0管分钟尚时刻坏，此泼时地准球是板太阳虎过去胆的8馅分钟景，可胆以认保定为遇-8策分钟闪时刻做，它辅们的姥差也正是8肉分钟烘。遵宇宙积中的婚时空茶点是伏有时炒间性府质的候，它偿们是凑时间夸性和受空间躲性完粒美的妹结合都。宇滥宙中盆时空崇点的猫时间明性质揪是相训对的夹。上首述太隙阳和视地球等距离唤的例樱子中归，观螺察者铃站在肠地球啦上，狠地球铃处的如时间虾性质似就是对0分扩钟陡时刻禁，太屯阳处米的时库间性科质就悦是-绑8分购钟径时刻惹；假设粗观察厕者站陪在太扬阳上垂，那么酒太阳脊处栽的贸时间渐性质肝变殊为0全分钟匪时刻会，而束地球叨处百的彻时间催性质钩变为省-8辅分钟垫时刻杏。这剑不影次响它炭们间蹈的距拦离。锡在上尚述太扶阳和梅地球尚距离堤的例脉子中蚀，观误察者句看到躲的所色有景究象都蓬是过悟去时旱刻发镰生的专，裤他所像看到核的所拨有其泊它物堪体距虚他无的眼纲睛述都存录在距宜离，壳哪怕佳距离箭再小袋，光象线的吐传输犁也需峰要时岂间，粉所以陈他看呜到的擦都是菌过去殊的事蜓情。毅他涂眼睛蜡处泉那一扒点的泄时间权性质灾为零刮，它缺之外促所有锻时空尾点的律时间宝性质策都是款负值浇，都厦是过响去赞。但距离蚀我们晋越远清发来办的光参线，颠事件妄过去暴的时漆间越障久远萌。工可以首这么悉说，网观察汤者增的久“搏视觉演宇宙邀〞时其实领是过相去不读同时荷间发倒生贴的驰事件嗽，其紧影像判在现帽在这重一爬时轧刻传基到我己们宜眼睛壁处材的组妻合，肆我们把被过斧去事膛件所叼包围少。层“燕视故觉肺宇宙越〞落是由谋看到酱的涨过去组事件东的影疏像瞎组成怕的改〔见殖图2压〕右。厕图2桥：旦观察涛者被羊过去隆事件茂层层涛包围尺我们茂看到溪的五度彩缤多纷的须世界己其实护都是永过去贞发生王的，咐甚至闪你看兰到你玻自己枪的双昏手也主都是殿过去窃的。杯由于傲光线连传输炭的速尿度很跪快，随我们长看到震的世刘界离耕我们握又如痒此近享，以民至于鬼我们坡感觉皇一切漫都在词同时象发生逢。悉正是与这一疲点使丛我们顶认识唱宇宙俊过程璃中总屡是把习时间斯和空仆间分荡开看合待。湖认为芳时间习是沿加一个幅维度淹从过携去向滑将来团运行宽，而故空间弦中的筐万物慢变化男与时更间毫扛不相域干。桥事实确上，擦抛开右了时铲间因担素，糠把骄时间椅看成锐静止亡的一唯刻经，我汤们就储会产蜘生很赵多错哲觉，盗最终丑影响雕我们纽对宇建宙问唱题的帅深入虏了解怖。比纺如，肚在较汽短距悠离上鹊，我猪们可违以不芳计较犹空间他点的饭时间帽性质谎，五朵米加棒五米心等于系十米冠，勾把股定么律符碎合的章非常由好花。熟可在瓜大尺缓度上腰，时筑间性予质就占不能转被抛奖弃，布五米价和五枣米就富不能兄相加怠，勾端股定挖律也为失灵怒了。口我总冤提勾觉股定羡律，叠是因雾为耳狭义咱相对惑论在陕推导雷过程钞中用显到了租勾股芒定律帽，我宗认为读他的浸结果闲是有痛局限冬性的骡。竭我们疯再把摘时间歪尺度堪放得雾大一沾点棍。透引言缘中谜已经班说了蛙，本更文废观点氧是建纯立在变宇宙模大爆派炸愈观点汽根底盗之上享的，般认为灵宇宙庄有一爸个开度端一览直发物展到畅现在均，宇狮宙是纹从一滥个点堡开始姜的殊。我乱们假衔设宇沾宙从绑开端荒到现位在已恭存在痛20料0亿胆年挠。扰从理滥论上座讲，往我们给向前足看，诞只要猫我们瞧有足忠够的地耐心权，许就负一定陆能够刃看到吓20颂0亿锣光殿年丹处发姿射过证来的院光线摘，带那是测宇宙乔起始地的一租刻，悟是奇忌点狱。同累样的旁道理展，侨我们败回过夹头来设向后销看，碗也从应能催够锐看到席20蒜0亿仔光铃年肥处论的事贴件聪，马也是回宇宙摇起始捏的一么刻，淋是奇聋点。垮我们报向四监周看切，在邮四周腐方向款都氏应能彻看到摧20河0亿枪光年皮处尊发来舞的一她束光依线，感都是珠宇宙涨的开回端融，是金奇点盘。2瓶00群亿年豆前宇状宙爆隆炸时静几乎档是从棋一个虚点开岗始的专，馅浩淼甘无垠隶的宇窑宙侦怎么穷竟被乞一个击点包糟裹着民呢？慌我们忽四周灯从最诉远处缠传来替的光竹线晴怎么指起源飘于一砌个共踢同的袍点子药〔奇于点〕劲呢丑？弊事实俭也肿确实裂是这壤样。价在我帆们的宅视觉舅里我门们的继宇宙剑确实画被一鹊个点女子包悬裹着园〔见班图3烂〕均。坐宇宙雨怎么而会是鼠这样租的，肠我们款四周角从最接远处素飞来楚的光高线侨它们愉的起些点怎赤么会哗扭结伪在一洞起，鸡光线赠是什麻么时携候开度始弯晕曲的浩，是唯什么北使光鬼线弯麦曲的赤。如要想丧明白忙其中亭的犹道理笛，认碌清宇震宙的炸真实临面目扬，蜡我们兽的洒观念冷必须伐飞跃丹。贸图3乳：梨观察片者看垮到纷浩淼严无垠亲的宇递宙枪竟被匙奇点等包裹验着联1.酿2、毅时间葛是三敢维牵的浮学过借几何样知识纺的人恰都知筛道，恼直议线是轨一维间的，判平面络是两案维的芳，空洪间是说三维滑的。鄙维是筋指争独立乏的时窑空坐录标的亲数目渠。炼一祖维是膝线，效定义桐“劈点茶〞墓需要艘一个票坐标著参数拘〔羞X馒〕狱。受二偿维是侧一个伤平面索，属定义宏“绕点迁〞往需要江两个耍坐标限参数燃〔X筋，Y肾〕妨。璃三踩维是竖体积拌，定蜻义就“怨点拾〞鉴需要河三个暴坐标确参数控〔X箩，Y井，Z杰〕呈。传随着想人们写对象宇宙组认识辅的深蠢入，睛人们催开始鸦努力句把时学间和拘空间彻联系磁起来骨看问货题。吹通过袖研究岔，密人们恨认识恶到空咽间和愈时间刃不是祖孤立快存在细的，仅而是疏彼此间存在错关联惕的。邮但它庸们究割竟存排在什任么样躬的联盖系，目还一砖时闹注不明攀白。茅于是遥有人飘在三旷维空坟间之猎外搂又增附加了孝一个蹦时间炕维监，趟定义泥“破点抱〞望需要樱四个非坐标路参数们〔X惜，Y扯，Z扮，t向〕啄。它在如专此的薯四维钩空间淡里，凳时间次维度妹垂直尾于其牺它三督维，尤并受沿着饱一个船方向侧从昨胸天到德达今耐天，滔并不误可逆确转地关走向轿明天芳。霍馋金的泄时间栗箭头肃，认桨为时俘间禽像一岛列火啊车一巩样沿贷单维球度运登行，踩由零过去促走向种将来奸。圾时间鲜维果脉真像秩上述令四维丛空间管描述劣的那蕉样沿溉一维郑方向乱开展牌的吗毅？时耻间坐堵标参搞数竹t映果真帝能够瘦和其西它三谁维搁坐标闲参数斑X、形Y、伍Z并锈列在锄一起鲁吗？垦问题灯恐怕柳就在稍这里鬼。如品果我母们的苹假设玻出了度错误冠，那扮么建咸立在滔错误扯假设事根底短上的杠结论质可想富也是六错误阵的。冬本书铺观点竭认为驶，时糠间是馆三维孤的，洪它和挑空间探的三杀维性词是完改全统临一的伍，甚欺至可鹅以说丑时间梯的三形维性展决定俯了空率间的巧三维饥性。绵请看之下安面对着时间恩三维复性蹄的托论证缘。砍在上穿一节正“虑距离谎是一峡个时敞间概耕念短〞绸中已毕经介些绍过拥，驳宇宙撒空间先的每须一点室都有搅时间闯性质诉，途且各往点时阿间性帽质是逗相对乡的，聚在我课们的耀“窃视觉勉宇宙棍〞糟中，泻只有双我们林眼睛置处案那一级点可拳以认培为时幸间性徐质为锦零时脖刻，馆之外娃四周表其它寇所有澡的点尾的时压间性警质都凳是过暖去时峰刻，闹观察贵者被衫过去著事件封所包听围。夸距离朋越远无，过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