宇宙加速膨胀_宇宙边缘外部会不会有极大天体-"暗能量"读后感

uesoft

我的机器只安装了matlab和VC++6.0/8.0，没有安装Fortran，如果你的代码是matlab或C/C++代码，我就可以看到演示了。

yuxin

现在我假设我们这个宇宙周围有六个宇宙（这个假定可能根本不成立！），计算一下引力，（远处的更多宇宙（如果假设都在同一个平面均匀分布）引力情况应该一样（增加或减少）），
前面（大前天）写的‘程序一’改为：

程序1A:

        double precision a,s,x,ss
        ! 单位圆(半径或许可能是一千亿光年)上均匀分布六个单位质量的物体
        write(*,*) '  序号 离开中心的距离 引力的和'
        m=100
        do ia=0,50
            a=ia/(m+0.0d0) ! 距离中心的距离
            n=3
            s=0
            do i=1-n,n
                x=cos((n-i)*3.1415926535897932384626d0/3.0d0)
                ! y**2=1-x**2, 六个单位质量的物体之一的坐标是x,y
                ! r=sqrt(a*a+1+2*a*x) ! =sqrt((a+x)**2+y**2)
                ! cos((seta)=(-a-x)/r
                ss=(-a-x)/sqrt((a*a+1+2*a*x)**3) ! =(1/r**2)*cos((seta)
                s=s+ss ! 引力主要看增加减少，所以没有考虑引力的单位
                !write(*,'(i5,3f10.5)') i,x,s,ss
            enddo
            write(*,'(i6,f9.2,f16.7)') ia,a,s
        enddo
        end

这个Fortran程序运行的结果：

序号 离开中心的距离 引力的和
    0     0.00       0.0000000
    1     0.01       0.0300034
    2     0.02       0.0600271
    3     0.03       0.0900916
    4     0.04       0.1202180
    5     0.05       0.1504281
    6     0.06       0.1807444
    7     0.07       0.2111909
    8     0.08       0.2417930
    9     0.09       0.2725777
   10     0.10       0.3035740
   11     0.11       0.3348130
   12     0.12       0.3663286
   13     0.13       0.3981572
   14     0.14       0.4303383
   15     0.15       0.4629148
   16     0.16       0.4959333
   17     0.17       0.5294443
   18     0.18       0.5635026
   19     0.19       0.5981678
   20     0.20       0.6335043
   21     0.21       0.6695821
   22     0.22       0.7064770
   23     0.23       0.7442709
   24     0.24       0.7830527
   25     0.25       0.8229182
   26     0.26       0.8639711
   27     0.27       0.9063233
   28     0.28       0.9500957
   29     0.29       0.9954186
   30     0.30       1.0424325
   31     0.31       1.0912892
   32     0.32       1.1421520
   33     0.33       1.1951972
   34     0.34       1.2506147
   35     0.35       1.3086095
   36     0.36       1.3694025
   37     0.37       1.4332322
   38     0.38       1.5003559
   39     0.39       1.5710518
   40     0.40       1.6456202
   41     0.41       1.7243865
   42     0.42       1.8077027
   43     0.43       1.8959506
   44     0.44       1.9895444
   45     0.45       2.0889345
   46     0.46       2.1946111
   47     0.47       2.3071082
   48     0.48       2.4270093
   49     0.49       2.5549524
   50     0.50       2.6916368

这个计算结果说明：离开中心的距离越远，周围六个宇宙引力的和越大。也就是说我们的宇宙越膨胀则速度越快。

以上只是个朴素计算，假定了有很多宇宙按普通方式存在，这个假定可能根本不成立！

周华

圣诞节期间把那个《宇宙大爆炸》看完了，发现我们对这方面的认识还真是有局限，过去一直停留在爱因斯坦那个阶段，其实后来宇宙学又有很大的进展。关于宇宙空间的几何性质现在基本上可以断定是平直空间，宇宙从大爆炸到现在经历了140亿年，在暗能量的推动下仍然在不断加速膨胀。大致如此。那个片子第一集可以不看，主要在讲日心说、地心说问题，后面几集把宇宙学发展的整体脉络给整理出来了，还是很不错的。

uesoft

“关于宇宙空间的几何性质现在基本上可以断定是平直空间”，平直空间是什么意思呢？是说宇宙是一个平面吗？还是一个三维空间？如果说是个平面，旋转的宇宙的确是有点像个薄铁饼或一块旋转的布，但布之外是什么呢?那巨大的空间不太可能是虚空吧？这的确很费思量。

周华

平直空间就是指欧几里德空间。宇宙的几何性质取决于宇宙的平均密度，如果平均密度等于临界密度就是欧氏空间，大于临界密度就是封闭空间（球形空间），小于临界密度就是开放空间（双曲空间）。爱因斯坦曾经猜测宇宙是球形空间，但是后来的宇宙观测表明宇宙的平均密度远小于临界密度（大约每立方米1个氢原子）。在早期研究中一直试图通过测定平均密度来决定宇宙的几何性质（有点象流体力学中给微分方程分类），但是后来通过直接做几何测量确定了宇宙的几何性质是非常接近平直空间的。这一点从另一个侧面证明宇宙中确实存在暗物质和暗能量，因为可见物质的密度实际上远小于临界密度，缺少的这部分质量如果用暗物质和暗能量补充上去，则在理论上就能说的通了。

周华

牛顿时代的宇宙观是说宇宙在时间上无始无终，在空间上无限广大。现在的宇宙学则证明宇宙有一个开始的时间，这个时间不存在“之前”这样的概念，同样在空间上在不断膨胀，而且膨胀的速度并不是匀速的，而是曾经出现过“暴涨”，现在也仍然处于一个加速过程中。

至尊仙

扯这些的人如果是专门拿着纳税人的血汗钱在扯，纯粹该杀了喂狗！

[ 本帖最后由 至尊仙 于 2011-12-26 21:28 编辑 ]

周华

大仙淡定，宇宙学至今取得的进展大多花的不是中国纳税人的钱。

uesoft

大仙啊，你咋火气还这么大咧，是嫌我们给国家增值税、所得税交少了咋滴？要不，我俩办个制造厂，开发生产制造mini and micro CHP微型冷热电机组，你用solidworks把cad模型搞定，然后你再用ansys、fluent把它计算出来，我用matlab开发控制系统，再找人制造，给国家多交税收，然后有钱也有闲了，再跟于老师、周老师、通流神侃宇宙学，好不咧

[ 本帖最后由 uesoft 于 2011-12-27 18:05 编辑 ]

uesoft

宇宙大爆炸
http://baike.baidu.com/view/14565.htm
宇宙大爆炸(Big Bang)是一种学说，是根据天文观测研究后得到的一种设想。 大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙。
目录
定义和起源
动机和发展
介绍
观测证据
特点、疑点和问题
大爆炸宇宙的未来
超越大爆炸理论的物理学

至尊仙

呵呵，你的主意不错。不过等我先把c++搞会了在说，别急，我学东西很快的。

[ 本帖最后由 至尊仙 于 2011-12-27 17:49 编辑 ]

uesoft

宇宙大爆炸理论可能是有道理的，宇宙外有宇宙也可能是有道理的。于老师用代码和粗略的模型简明扼要地证明了外宇宙对本宇宙的引力影响，计算结果似乎验证了本宇宙正加速膨胀的观测数据。

uesoft

1，关于偏微分方程的分类
实用的偏微分方程的推导过程都是基于三维空间独立变量x,y,z(或x1,x2,x3)和一维时间t，用来描述物质或场的运动状态，所以偏微分方程的分类仅仅表明状态在时空中的分布，主要是便于在解偏微分方程时寻找初始条件，并不是指三维空间不存在，空间仍然是三维的。比如，球体、马鞍体、椭球体等任意复杂形体都是可以用三维空间描述的。
研究某些物理现象的理想了的多个变量的函数方程，这种方程就是偏微分方程。偏微分方程有很多种类型，一般包括椭圆型偏微分方程、抛物型偏微分方程、双曲型偏微分方程。弦振动方程是个物理例子，它属于数学物理方程中的波动方程，也就是双曲型偏微分方程。

2，关于弯曲时空
爱因斯坦关于弯曲时空的观点的确很新颖，不失为观察世界的一种方法。双曲型偏微分方程当n=1的波动方程的确表现为时空反演(也就是空间变成时间、时间变成空间、将函数乘-1，方程保持不变)，但用三维空间和一维时间仍然能非常完美地解释波动现象。

3，宇宙学的方法
宇宙是一个物理概念，也是一个哲学概念。
宇宙学应该与其他科学互相验证。
首先应明确宇宙的定义，宇宙是一种抽象，就像人是一种抽象。只是为了区别，将人从其他动物中区分出来，所以用一个符号代表人，他的属性就是高智商动物、组织行为。力学所于欣、同济大学周华、优易软件李国斌都是具体的人，他们并不能代表所有的人，人也不是他们三个，人类发生的许多活动他们都没有参与，他们的许多事件也不影响人类。这就像宇宙大爆炸并不能代表所有宇宙内的事件一样。
宇宙大爆炸是一个事件，许多证据表明它确实发生过，但宇宙大爆炸发生在时间t=0处，但决不是发生在空间为0的体积上，而是在一个大体积内部同时发生了爆炸，就像一个星系死亡和诞生时发生的事情那样。
宇宙的昨天是完全可能的，在t=0发生的事件之前，也一定发生过无穷的事件，这是不以人的意识为转移的。因为时间是绝对的，也是相对的。在宇宙大爆炸发生之前，也一定发生过N次大爆炸，只是如果以那样的爆炸时刻作为t=0，宇宙学方程可能变得极其复杂，而且可能我们也无法感知。未来也将发生N次大爆炸。人类无法感知，并不代表它没有发生过。(我的想法似乎充满了唯心主义的论调，这不符合欧美人实证主义的观点，也对解决问题没什么帮助。)
什么是宇宙呢？
宇宙是时空的总和，如果这样定义，根本没法继续研究。目前的宇宙学研究状态表明，所谓的宇宙似乎是所有可见星系的总称。
宇宙是运动的、变化的，也是静止的、不变的，是瞬态的，也是稳态的。运动变化是绝对的，静止不变是相对的。
这里可以提一下模糊数学：
比如到底什么是癌症呢？今天细胞坏n个，显然不是癌症，明天又坏n个，仍然不是，这就是个模糊状态，...，但终有一天，细胞坏到已经不能使组织恢复正常机能了，就成了癌症了，可以用模糊数学中的状态值确定癌症的概率。
就像什么是长江、黄河呢？如果你定义它的长度、流量、地理位置、支流大小，修丹江口水库，还是长江，那么，三峡大坝建好之后，已经不是长江了；南水北调东、中、西线修建后，长江、黄河与过去的长江、黄河已经很不一样了。
宇宙的概念也是一样，今天的宇宙与昨天的宇宙是不一样的，与大爆炸时的宇宙相差太多了，宇宙每天都在爆炸中诞生新的恒星系、行星系，每天都在爆炸中死去衰老的恒星系、行星系，就像我们太阳系、地球上众多的生命周期一样。所以如果认为我们在这里谈宇宙学没有意义，那么学C++也是没有意义的。因为地球人类很可能难逃毁灭于太阳系的命运，而研究宇宙有可能增强人类文明生存的几率，而学C++、搞机械又何尝不是可以提高一点生存的几率呢?
宇宙之外还有宇宙，应该也是确定无疑的，否则那是什么呢？

[ 本帖最后由 uesoft 于 2011-12-28 14:22 编辑 ]

通流

这是怎么啦？怎么扯上宇宙学了？
不管宇宙是平的，弯的，圆的，都是假设。现在说宇宙是平的，是因为目前的测量的空间曲率比较小。目前的观测还不能确定宇宙到底是有限的，还是无限的，是开口的，还是封闭的。
那些暗物质，也是应为在假设爱因斯坦的宇宙方程是正确的前提下，提出的假设。到底是什么，我们不知道。也还没有测出来。现在大家都在比赛，看谁先能够测到暗的东西。

宇宙学确实没什么用。但在研究过程中，得到的一些理论，方法可能很有用处。人类可能只是宇宙中的一个偶然巧合，对宇宙本身的演化没有任何影响。同样，宇宙的起源对于我们人类也毫不相关。我们搞研究的很大一部分原因，是出于人类的本性之一：好奇。

周华

昨天刚在科学网看了一个数学专业的老师的博客，他讲中国古代的数学为什么最终走向衰落甚至中断，其中最核心的观点是他认为中国的实用思想最终导致数学这种“没什么用”的学科最终在中国消亡。所以我们讨论科学问题的时候要尽量摆脱这种文化习惯，不能说没用就不研究，单单为了满足好奇心也是值得研究的。