计算机内存空间为何不能无限扩容,空间是否可以无限扩张?
一、绝对的时空观
人们从日常生活中观察到,一个物体可以移动到另外一个地方,从而建立了空间这样一个概念,空间就是容纳物体的地方,不依赖于物体存在。空间跟时间一样都是绝对的、无限延展的,这种观念一直延续到17世纪牛顿出版了他那本著名的《自然哲学的数学原理》一书,创立了科学体系的时候。
这个时候的人们并不知道空间跟物质之间的联系,空间就是空间,绝对的空间,不依赖于物质的存在,无限伸展的三维世界,是物质运动的场所。
尤其是牛顿理论建立之后,开创了宇宙学,让人们认识了更大的空间,并且把天体的运动,与地面上物体的运动之间联系起来,让人类的视野一下子延伸到了太阳系,并且开始接触了银河系。这个时候的人类,都是认为空间是绝对的、无限的。
二、相对时空
当时间到了19初世纪的时候,这一切悄悄地发生了变化。经典物理学(尤其是电磁学)达到了它所能达到的巅峰,随着科学的发展,人类的技术能力越来越强,开始接触到更高速的物质运动。尤其是这个时候科学家们发现了光就是一种电磁波,并且成功地测量出来光速为30W千米每秒。而且,真空中光速永远不变,这就让人迷惑了。
如果有绝对空间,那么光速一定就是变化的。为了给光速不变这个事实找到一个理论上的解释,洛伦兹从给出一组变换方程,空间和时间跟着发生了变化,出现了尺缩钟慢效应,但是连他自己都不肯相信这种事真的发生了。
1905年,爱因斯坦在此刻现身了,他用一组高中生都能看明白的公式,基于真空光速不变原理,重新解释了在光速条件下的时空变换关系,这就是著名的狭义相对论。
1916年,爱因斯坦有在等效原理的加持下,以黎曼几何和张量分析为描述工具,对狭义相对论进行了修补,完成了广义相对论。至此,人类对空间的认识达到了一个新高度,时空不是绝对的,时空是跟运动相关的。
三、空间会无限扩张吗?
从目前已知的情况看,结论应该是会的。当然了,我们这个已知,可能还不是宇宙的真相,只是咱们不能瞎猜,总得从观测事实出发,不能拍脑门说啥是啥对吧。
时空是什么呢?时空是物质的一部分,它是物质的属性。时空具有能量,有质量,有动量,时间并不空。
物理学家目前发现宇宙的熵增趋势,就是混乱度在不断增加。但是物理学家们也知道,只有孤立系统才有这个趋势,所以,他们认为,我们这个宇宙可能是个孤立系统,这才有了很多诸如蛋壳中的宇宙这种科普书。
由于这个宇宙从大爆炸开始,经过观测,一直处于膨胀、熵增的过程中,必将继续这个过程持续下去,所以空间一直膨胀。如果有小伙伴非要跟我较真,说什么热寂会出现,我只想说,到了那时候,还能算是现在这个宇宙吗?可能又是另外一个循环了吧。
四、熵增是真相吗?
这个还真未必,我只能说,在我们这个可观测宇宙内,熵增是真相,那还有没有观测到的部分呢?谁知道它有多大?我们究竟是个孤立的宇宙还是更大宇宙中的一个片段?谁知道其它部分是否在熵减?
总结
空间是否会无限扩张这个话题,真的无法给出答案,因为在浩瀚的宇宙面前,我们还太渺小,认知还太有限。但是这并不妨碍我们对这些问题作出思考,这会让一代又一代的科学家为寻找宇宙的真相而做出不懈的努力。因为幸福就在寻找答案的路上,不是吗?
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