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第18章 宇宙的內涵和外延(1/5)

作者:單純至深字數:33410更新時間:2024-03-29 04:07:39

    雖然整個宇宙的大小尚不清楚,但可以測量可觀測宇宙的大小,估計其直徑為930億光年。在各種多重宇宙論中,一個宇宙是一個尺度更大的多重宇宙的組成部分之一,各個宇宙本身都包括其所有的空間和時間及其物質。

    隨著巡天觀測技術水平的逐步提高,人類不斷嚐試繪製整個宇宙的全貌。2021年1月14日,國家天文台北京-亞利桑那巡天(BASS)團隊和暗能量光譜巡天(DESI)團隊聯合發布最新巨幅二維宇宙地圖。

    定義與詞源

    定義

    物理宇宙被定義為所有的空間和時間(統稱為時空)及其內涵,包括各種形式的所有能量,比如電磁輻射、普通物質、暗物質、暗能量等,其中普通物質包括行星、衛星、恒星、星係、星係團和星係間物質等。宇宙還包括影響物質和能量的物理定律,如守恒定律、經典力學、相對論等。

    中文詞源

    在中國古代,“宇”和“宙”都不過指的是人們居住房屋上小小的部件,引申為越來越大的“宇宙”概念,宇指代空間,宙指代時間,這是一個漫長而複雜的演變過程。

    “宇”字

    周代金文的“宇”是一座房屋裏麵一個“幹”字,實際上就是一座房屋的形狀和結構。《說文解字》曰:“宇,屋邊也。”《詩經·豳風·七月》:“七月在野,八月在宇,九月在戶,十月蟋蟀入我床下。”釋文:“屋四垂為宇。”這裏的“宇”正像《一切經音義》中說的“宇,屋簷也”一樣,指房屋的屋簷、廊簷。《儀禮·士喪禮》“置於宇西階上”、《資治通鑒》“權起更衣,肅追於宇下”等,也都是這個意思。隨著時間的推移,“宇”這個房屋上的部件,慢慢地就代替了整座房屋。《詩經·大雅·緜》“聿來胥宇”、《楚辭·招魂》“高堂邃宇”、蘇軾《水調歌頭》“惟恐瓊樓玉宇,高處不勝寒”中的“宇”,就不是屋簷,而是整個房屋。到了屈原的《離騷》“爾何懷乎故宇”、賈誼的《過秦論》“振長策而禦宇內”,此處的“宇”是指國家或天下了。《呂氏春秋·下賢》“神覆宇宙”、《墨子·經上篇》“久,古今旦莫(暮)。宇,東西家南北”裏的“宇”,已是一個很大而多變的空間範疇。

    “宙”字

    甲骨文的“宙”字,是一座房屋裏麵加一個“由”字,表示房屋靠一根上細下粗的梁頂著。《說文解字》曰:“宙,舟輿所極覆也。”《淮南子·覽冥》:“而燕雀佼之,以為不能與之爭於宇宙之間。”高誘注:“宇,屋簷也。宙,棟梁也。”這裏的“宙”都是它的本義“棟梁”的意思。但到了《南齊書》“功燭上宙,德耀中天”、王勃《七夕賦》“霜凝碧宙,水瑩丹霄”裏的“宙”,就已是指天空了。

    整詞

    “宇宙”一詞連用,最早出自《莊子》:“旁日月,挾宇宙,為其吻合。”這時的“宇”代指一切空間,“宙”代指一切時間。這裏宇宙的意義已是標準的時空了。《屍子》:“上下四方曰宇,往古來今曰宙。”《文子·自然》也說:“往古來今謂之宙,四方上下謂之宇。”說明古代詩人和科學家都對宇宙有了新的認識。如《楚辭·屈原·涉江》“霰雪紛其無垠兮,雲霏霏而承宇”,張衡《東京賦》“澤浸昆蟲,威振八宇”以及《莊子·庚桑楚》“有實而無乎處者,宇也;有長而無本剽者,宙也”等等,“宇”已不是指某一個具體的方位、處所,而是指所有的空間;這裏的“宙”已經表示沒有開始沒有終末的無限時間,“宇宙”已經無限大。

    外文詞源

    從畢達哥拉斯開始,古希臘哲學家的"宇宙"一詞是τὸ πᾶν、té p ón("全部"),定義為所有物質和所有空間,以及τὸ ὅλον、té hélon("所有事物"),它不一定包括空洞。另一個ὁ κόσμος,ho késmos(意思是世界,宇宙)。西塞羅(Marcus Tullius Cicero)與後來的拉丁語作者曾使用過“universum”這個詞匯,與現代英語所使用的“universe”意義相同。宇宙的同義詞在其他拉丁語作者中也有使用,並在現代語言中存在。例如,宇宙的德語單詞有Das All、Weltall和Natur。

    宇宙的英語“universe”起源於古法語的“univers”,而該詞又源自於拉丁語的“universum”。英語中也有同樣的同義詞,例如:everything(萬物,如萬物論theory of everything)、cosmos(宇宙,如宇宙學cosmology)、world(世界,如多世界詮釋many-worlds interpretation)和nature(自然,如自然法則natural laws或自然哲學natural philosophy)。

    概念

    從曆史上看,對宇宙及其起源有許多想法。古希臘人和古印度人首先提出了由物理定律主導而非個人觀點的宇宙理論。中國古代哲學中包含宇宙的概念,宇為所有的空間,宙為所有的時間。

    幾個世紀以來,天文觀測以及運動和引力理論的改進,使得對宇宙描述更準確。現代宇宙學始於阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)在1915年的廣義相對論,該理論使定量化的預測整個宇宙的起源、演化和結局成為可能。絕大多數現代的、公認的宇宙學理論都基於廣義相對論,更具體的是指大爆炸理論。

    神話傳說

    許多文化都有描述世界和宇宙起源的神話傳說。該文化圈的人們一般認為這些神話有些真實性。然而,對於這些傳說如何應用在那些相信超自然起源的人中,有很多不同的觀念,從神直接創造宇宙,到當今神隻是設置了宇宙運行的機製(例如通過大爆炸理論和進化論這樣的機製)。

    研究神話的民族學家和人類學家為創世神話中出現的各種場景製定了多種分類。

    一類神話傳說認為世界誕生於世界卵,這些傳說包括中國神話傳說中的盤古,古印度佛教的《梵卵往世書》(Brahmanda Purana)、以及芬蘭史詩《卡勒瓦拉》(Kalevala)。三國時期吳國徐整著《三五曆紀》中記載:“天地渾沌如雞子,盤古生其中。“在其他類似的神話中,宇宙是由一個實體通過他或她自己發出或產生的東西創造的,如藏傳佛教的本初佛普賢王如來,古希臘神話中的蓋亞(地球母親),阿茲特克神話中的女神科亞特利庫埃,古埃及神話中的阿圖姆,以及猶太教-基督教《創世紀》創世敘事中上帝創造了宇宙,同源的伊斯蘭教也認為真主安拉創造了宇宙。在另一類型的傳說中,宇宙是由男性神和女性神的結合創造的,就像毛利傳說中Rangi和Papa的一樣。在其他傳說中,宇宙是由預先存在的材料改造而來,比如在巴比倫史詩《埃努瑪·埃利什》(Enuma Elish)中是迪亞馬特用死神的屍體創造,在北歐神話中是巨人伊米爾用混亂的材料創造,在日本神話中是伊奘諾尊與伊奘冉尊創造。在其他傳說中,宇宙源於基本原理,如印度教中的梵(Brahman,婆羅門)和本性(Prakrti)以及道教中的陰陽。

    哲學模型

    蘇格拉底(Socrates)之前的古希臘哲學家和古印度哲學家提出了一些最早的宇宙哲學概念。希臘最早的哲學家指出,現象可能具有欺騙性,並試圖理解現象背後的基本現實。他們特別指出了物質改變形態的能力(例如,冰化為水,水蒸為汽)。一些哲學家提出,世界上所有的物理材料都是被稱為始基(Arche)的單一原始材料的不同形式。第一個這樣認為的是泰勒斯(Thales),他提議這種材料是水。泰勒斯的學生阿那克西曼德(Anaximander),提出一切都來自無限的阿派朗(Apeiron)。阿那克西美尼(Anaximenes)提出原始材料是空氣,因為空氣被認為有吸引和排斥的特性,導致始基凝結或分離成不同的形式。阿那克薩哥拉(Anaxagoras)提出了智性(Nous)的原理,而赫拉克利特(Heraclitus)提出了火。恩培多克勒(Empedocles)提出了地、水、氣、火的元素,他的四元素說後來變得非常受歡迎。和畢達哥拉斯(Pythagoras)一樣,柏拉圖(Plato)認為所有事物都是由數字構成的,並將恩培多克勒的四元素采用柏拉圖立體的形式表示。留基伯(Leucippus)及其學生德謨克利特(Democritus)和後來的哲學家提出了原子說,認為宇宙是由通過真空移動的不可分割原子組成的,盡管亞裏士多德(Aristotle)認為不可行,因為空氣就像水一樣,對運動有阻力。空氣會立即衝進來填補一個真空,而且如果沒有阻力,它會無限快地填充。 本章尚未完結,請點擊下一頁繼續閱讀---->>>

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