JATOM.GIF (4643 bytes) 1.宇宙的壽命有多少?2.除了大霹靂說,還有其他說法嗎?3.碎形幾何學是啥米? 4.以光速的99.9999%飛到獵戶座星雲只要2年? (鳳山市/忠孝國小/六年級/Brian

陳正鵬老師
 
1.宇宙的壽命有多少?

如果宇宙是封閉的,那麼大爆炸(Big Bang)後,宇宙將會因重力效應致使膨脹逐漸停止,並開始向內收縮,最後發生大擠壓(Big Crush)。根據這種理論,宇宙從大爆炸到大擠壓的一個循環過程,大約是六百億至八百億年。

但是,依照目前觀測所得,天文學家認為我們的宇宙是開放的。果真如此,那麼宇宙將會永遠地膨脹下去,直到
99031401.gif (292 bytes)年之後,所有一般的物質都會因放射性過程而成為鐵元素,最後宇宙會成為無盡的分散與寒冷,也就是一個死寂的宇宙,但不會結束,因此它的壽命幾乎可說是永恆的。
 
※備註:關於封閉或開放宇宙的問題,請查閱 990202 的回答。

2.除了大霹靂說,還有其他說法嗎?


大霹靂理論,讓宇宙有了一個起點;但是,另外有一種『
穩態宇宙論』,認為宇宙無始無終,沒有所謂的大霹靂,不管我們回顧過去或是前瞻未來,所看到的宇宙都大致呈現相同的狀況。

這個理論還認為,當宇宙膨脹時,新的物質會不斷在膨脹後的空隙中創造出來,而新物質產生的速率,當好可以抵消宇宙膨脹的速率,而使宇宙維持在穩定的狀態。

不過,目前透過各項觀測及儀器所得的資料,似乎都證明大霹靂理論是正確的,宇宙的確有個起點。
 
4.以光速的99.9999%飛到獵戶座星雲只要2年?
 
如果以光速99.9999%飛行,到距離1500光年外的獵戶座M42星雲,由於速度接近光速,依照愛因斯坦的相對論,太空船裡的時間會因而變慢。
 
將T﹦1500年代入右邊公式,可以得到答案約為2.1年。也就是說,對太空船的時間來說,只要2.1年就抵達M42星雲了!但是,對地球的時間來說,當太空船抵達M42時,已經過了1500年了!

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維尼哥哥


3.碎形幾何學是啥米?


傳統幾何學研究的對象,都是
整數維數
•線性幾何:一維(一度空間)
•平面幾何:二維(二度空間)
•立體幾何:三維(三度空間)

但是,舉個例來說吧:把一張平面、二維的紙揉成一團,變成三維的紙球,然後再攤開,絕對沒辦法恢復原來平整的樣子,這個時候,這紙就介於二維的平面和三維的立體之間,也就是它的維數是介於2和3之間的數(2.xxx)。像這種
研究非整數維數的幾何學,就叫做『碎形幾何』

事實上,生活中很多東西都屬於碎形,最著名的就是『海岸線』和『雪花』。

※備註:
如果你對『碎形』深感興趣,可以閱讀凡異出版社出版,由台大數學系朱建正教授翻譯的《殘形》一書。(殘形是碎形的另一種譯法)