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新虫 (初入文坛)

[交流] 宇宙学的一些疑惑

物理知识贫瘠,很多概念比较混淆,希望大家讨论可以帮助澄清
1.可观测宇宙是一个热力学系统吗,是否符合热力学第一二三定律
基于宇宙一直在膨胀的观测结果,空间尺度越来越大,不应该是一个经典热力学系统
举个例子,现在在可观测宇宙范围边缘内的物质和能量,终有一天会膨胀到可观测宇宙之外,实际上是永远的从可观测宇宙带走了一部分能量
可观测宇宙如果不是一个热力学系统,那能量守恒,熵增,0K三定律也不能成立
可观测宇宙中热力学定律不成立的话,我们周围的环境中也不应该成立,至少有微小偏差
这里有个疑问,在加速膨胀模型下,可观测宇宙的尺度是否越来越小?138亿年前发出光的星星已经在465亿光年外,如果138亿光年处的膨胀速度达到光速了,这个应该是视界最大值吧
这里说的可观测宇宙不是一个几何球形概念,而是说可交换的物质和能量越来越少,热力学系统似乎不能成立

2.如果把可观测宇宙当成整个膨胀宇宙的一部分,假设整个膨胀宇宙是一个热力学系统,
那么可观测宇宙向膨胀部分单向输出能量,是否是这个能量支持宇宙膨胀的,因为不膨胀这个单向能量传递过程就没法能量守恒了
这里重新审视红移现象,通常说红移是宇宙膨胀的结果,但因果反过来说似乎已完全可以成立,可以说光在空间中传播,就是给了空间膨胀的能源,损失的能量表现为红移,因为系统里能量守恒,红移失去的能量总要有去处。
这种单向能量传递的启动,似乎只要宇宙膨胀速率曾经有等于光速的时候就已经不可逆了,"可见"能量将永远散失到膨胀过程中
理论上说,足够资源支撑下膨胀过程和能量散失貌似应该是正反馈关系,膨胀是加加速的
而随着"可见"存量能量的消耗,给膨胀过程提供的资源越来越少,正反馈系数越来越小,正反馈系数小于1,加加速结束,膨胀加速度将越来越小,正反馈系数趋向0,加速度趋向0,最终进入热寂
我们的观测结果如果是缓慢加加速的,现在正反馈系数应该趋向1,时代还算不错 :-]
量子理论似乎说热寂不能成立,但也应该是可观测宇宙达到普朗克尺度之后的变化吧

3.现代宇宙学是基于大尺度下宇宙均匀各向同性的
由于膨胀,宇宙在径向分布上很不均匀,广义相对论和宇宙学理论的公式里是否包含了这种不均匀呢
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