對於人們脫口而出的「宇宙」，每個人都有完全一致的解讀嗎？

就「宇宙」一詞的科學家同行共識而言，我們的這個宇宙，究竟是不是一個「孤立的系統」？

大部分人對「宇宙」和「孤立系統」並無具體的概念，更別提「每個人完全一致的解讀」了。科學家對物理上的宇宙的解讀是多樣化的，「宇宙是否無限大」「是否有無限多個宇宙存在」這樣的問題都沒有共識，可觀測宇宙的時空是平坦的還是彎曲而閉合都還沒有搞清楚，雙方有觀測證據。大爆炸宇宙論、暴脹宇宙論雖然憑藉強有力的證據而在科學界有十分多的支持者，但也還是有許多非標準宇宙論存在著。

  • 牛頓力學中，孤立系統指不與外界產生相互作用的系統：系統的動量不會增加或減少。
  • 熱力學之中，孤立系統指不與外界交換能量或質量的系統：任何能量或質量都不能進入或離開孤立系統，只能在系統內移動。

上述兩種孤立系統在現實中皆不存在。談宇宙是否孤立系統，無非是拿定義來望文生義：

  • 如果宇宙是一切的總稱，那就沒有什麼外界，宇宙當然不與外界產生相互作用或質能交換。

這種論述在科學上是無意義的，「我們的這個宇宙」並不是「一切的總稱」，而且「將宇宙視為一個系統」在定義上就很麻煩：

  • 是否包含所有平行宇宙？
  • 討論的是多重宇宙還是單一宇宙？
  • 允不允許拿「其他宇宙的引力作用」去解釋觀測現象？

為了給「為什麼宇宙存在，而非空無一物」這樣的問題找到解答，任何現代宇宙論都要給出宇宙的創生機制。無論選擇的機制是神創還是自發創生，現代物理學中的「宇宙」不是「整個物理世界」，而是創生、擴張、收縮、消失的物理系統之一，理論允許無數的宇宙反覆創生和消失。

人類現有的觀測能力是找不到其它宇宙存在或不存在的確鑿證據的，畢竟連這個宇宙里可能存在的冷暗物質和暗能量都還沒搞清。當然，如果你嚴格限制討論範圍為可觀測宇宙，那麼可觀測宇宙是開放系統。

作為一個老熱力學er，認為宇宙是一個孤立系統，沒毛病!

熱寂說也是基於宇宙是孤立系統而提出來的。

所以才會提出整個宇宙一直是熵增的，並最終走向虛無。

高贊中存在一個小錯誤。

孤立系統指的是不與外界交換物質和能量的系統，而不是物質或能量的系統。

這一字「和「與「或「之差，差別是十分大的！

宇宙有邊界嗎？有的話，孤立系統的邊界，就是宇宙的邊界。

宇宙沒有邊界的話，那沒有邊界的系統，自然就沒有物質和能量交換了，那還是孤立系統。

既然討論的是熱力學問題，那就應該從熱力學的角度出發。

熱力學中的不與外界進行物質和能量交換，不是絕對意義上的不存在，而是相對意義上的，物質和能量交換足夠小，就可以視為沒有。

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別說宇宙了，甚至太陽系也可以視為一個孤立系統。

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本人民科，腦洞勿輕信，強答只為博君一思~

這個問題的答案跟你對「宇宙」和「系統」的定義有關，如果你定義的宇宙是你所存在的這個連續時空泡，那麼，我可以肯定的告訴你，宇宙不是孤立系統。

如果你定義宇宙是所有存在事物的總和而不考慮分布，換言之，系統的定義不必局限在單個連續時空泡內，那麼宇宙是孤立系統。

J理論認為不包括黑洞的宇宙是一個孤立的熵增系統!同時，黑洞也是一個孤立的熵增系統!黑洞蒸發出去的質能，按已知最大黑洞TON618來計算，僅僅只有10J左右。而同時，黑洞只僅從宇宙背景輻射能量中就吸收40J左右的能量。即使臨近熱寂時，周邊質能稀薄，也基本達到凈吸收質能。而且，相比太陽660億倍質量的黑洞來說，這個質能交換可以在實證中忽視不計。這樣，就有理由把黑洞和不包括黑洞的宇宙作為孤立的熵增系統分開探究。而且越至宇宙演化後期黑洞質量越大，而霍金輻射功率又與質量成反比。這樣，越至後期，霍金輻射越可以忽略不計。

這樣呢，黑洞為宇宙提供了宇宙內自相熵減系統!最終會將宇宙因為熵增演化至臨近熱寂態時，又被超級黑洞熵減至奇點大爆炸態!

J理論鏈接:

https://zhuanlan.zhihu.com/p/186541909?

zhuanlan.zhihu.com圖標

比利時科學家普里戈金（Ilya Prigogine，1917—2003）說[1]：「我們生活在一個單一的宇宙之中. 」又：「有什麼系統能比宇宙更『孤立』呢？ 」即宇宙是一個絕對孤立的系統，他接著說：「這個概念構成了1865年克勞修斯對熱力學兩個定律所作宇宙學表述的基礎：宇宙的能量是常量。宇宙的熵趨於最大。 」

宇宙基本原理新探——完備的量子宇宙數理信息模型的推演?

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宇宙統一於物質，運動是宇宙的存在形式。可以根據實踐經驗，假設我們這個宇宙是一個絕對孤立的物質系統（即「宇宙只有一個」，除了宇宙只能是虛空），但要明確地給出宇宙絕對運動的定量幾何形式的直觀刻畫（表述）。再以此假設（「宇宙只有一個」）為出發點，定量探索和求解宇宙的各種運動和運動規律。宇宙的各種運動包括兩大方面：一方面是，整個宇宙的整體於虛空中的運動——絕對運動；再就是，整個宇宙內部的各種運動——相對性運動。https://mp.weixin.qq.com/s/yygwQRCHsfwshPVyK1BvUA

對「宇宙」的認識或解讀從來就有兩種見解，正如毛澤東《矛盾論》指出：「在人類的認識史中，從來就有關於宇宙發展法則的兩種見解，一種是形而上學的見解，一種是辯證法的見解，形成了互相對立的兩種宇宙觀。」

宇宙數論及其哲學原理?

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參考

  1. ^伊?普里戈金、伊?斯唐熱著. 從混沌到有序[M]. 曾慶宏、沈小峰譯. 上海譯文出版社, 1987. https://mp.weixin.qq.com/s/Sp0cc0B40fZGxNR4RzNJMg

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