了解宇宙如何运行7(了解宇宙如何运行纪录片)

制造必须有一个主语。到目前为止了解宇宙如何运行7,还没有谁制造了宇宙。所以也没有谁有这样的经验。

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我们没有办法制造,但是我们可以模拟。

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要模拟一个宇宙,那么首先得定义宇宙。

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如果我们把这个宇宙定为一个四维时空,那么我们可以开始设定其他的模拟参数——

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设定宇宙的度规度规就是对如何度量宇宙中的各种自由度的方式,以及设定这些自由度之间的关联规则,有了度规的定义,才能对量进行描述。

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那么你需要的就只是定义这么一个基向量是四维向量的二阶对称张量g[uv] (0<=u,v<4)(方括号中的u,v是下标,代表张量的行列索引),这个张量就是你的宇宙的度规张量,它定义了你的宇宙的时间、距离、角度等等物理量,并且确定了过去和未来的分野。

上图:度规张量,第一行或者列都代表时间(因为行列是对称的),第二到第四行(列)代表X、Y、Z三个坐标轴。

这个度规张量的分量值可以任由你来设计,如果你像下面这么填:

上图:闵可夫斯基度规张量

那么你设计的这个时空就是平直的闵可夫斯基时空(不受引力扭曲的)。闵可夫斯基度规设定了时间与距离之间存在着一个光速的对应关系。

如果你要任性地这么填——这里参数用的是球坐标系参数 (t,r, θ, φ) :

上图:史瓦西度规张量

那么你设计的这个时空就是无电荷、不自转(无电场能量和自转角动量)的天体周围的时空(包括黑洞在内),也就是广义相对论所描述的时空。史瓦西度规设定了时空中距离和时间会跟质量(M)发生关联。

配置宇宙的应力-能量又是一个张量矩阵等着你来填。这个张量被称为“宇宙应力-能量-动量”张量,它描述宇宙中包含质量、辐射和其他非引力场能量在内的能量密度。这些能量是引力的来源。(类比在牛顿引力场理论中,质量密度是引力场的来源,但在广义相对论当中就不只有质量了)

红色背景标示的分量是“能量密度”,是指相对论质量)

黄色背景标示的分量是“动量密度”(两个部分是对称的),指跨过四维表面的相对论质量。

紫色背景标示的分量是“剪应力”(右上角)和动量通量(左下角)。

绿色背景标示的分量是“压力”,是指时空在各方向上的规范压力。

设定宇宙学常数Λ,或者Λ与宇宙临界能量密度的比值ΩΩ=1,你的宇宙会是一个静态的宇宙,不缩小也不膨胀;

Ω>1,你的宇宙会加速膨胀;

Ω<1,你的宇宙会加速缩小。

最后求解最难懂的里奇张量R把你设计的度规张量和应力-能量张量带入爱因斯坦的广义相对场方程,可以求解对应的里奇张量-R(uv),以及里奇标量曲率R,从而了解你设计的宇宙的扭曲程度。

这个咱们就不解了😅(不会解呢)

好了,到这里大家搞懂了宇宙模拟算法的编程方式了吗?快回去写代码吧😂

如果不存在永动机,宇宙为什么可以无限运行下去

谢邀请!

原创思想,正因为不存在着永动机的,而宇宙才可以无限的运行下去了,如果是存在着永恒性的东西永动机的,那宇宙就是固体性的单程性的运动了,而不是循环性的生生息息的变化性的运动了。而就没有相对性的运动了,这样就是得不出永动机出来的了,而就没有永动机了。而宇宙可以无限的运行下去,就是有着时空性的能量性运动性变化性而产生出来的,而产生出来的东西由于不是永恒性不变的,而是有着时间性的变化性运动性循环性的,所以宇宙就不存在着永动机了,而只有存在着相对性运动性循环性作用出来的所谓永动机了。但不知是不是这样的认为,而下面就交给砖家们继续的讨论吧!