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直徑11萬億光年?真正的宇宙有這么大?科學家_

放大字體  縮小字體 發布日期:2021-09-10 05:03:55    作者:企資小編    瀏覽次數:79
導讀

宇宙到底有多大?是一個想破腦袋也想不明白的問題。根據目前最流行的理論,宇宙誕生于一次奇點大爆炸,至今已有138億年的歷史。你或許會感到奇怪,宇宙有年齡,怎么可能是無限的?宇宙中最快的莫過于光速,光朝一個

宇宙到底有多大?是一個想破腦袋也想不明白的問題。根據目前最流行的理論,宇宙誕生于一次奇點大爆炸,至今已有138億年的歷史。

你或許會感到奇怪,宇宙有年齡,怎么可能是無限的?宇宙中最快的莫過于光速,光朝一個方向飛,總能飛到邊吧?

如果把地球比作茫茫大海上的一條船,科學家把天文望遠鏡轉向各個方向,能看到的最遠范圍相當于一個巨大的球體,這個球體被稱為“可觀測宇宙”。

可觀測宇宙有多大?你可能不假思索地說,光速乘以宇宙年齡,直徑就是276億光年唄。這個答案貌似正確,但沒有考慮到宇宙自大爆炸發生以來,無時無刻不在膨脹之中,在最早期的暴脹階段,宇宙膨脹的速度還遠遠超過光速。

更關鍵的是,宇宙膨脹是各向均勻同性的,即無論你在宇宙中的哪個地方,都會看到周圍的一切以相同的速度離你遠去——好比一只螞蟻趴在膨脹的氣球表面,把它換到氣球其它地方,看到的景象沒有任何區別。

可觀測宇宙究竟膨脹了多少呢?假設大爆炸發生時,有人站在138億光年之外舉起手槍向你射出一顆“光速”子彈,那么到今天他已經和你相距460億光年了!那顆子彈永遠都無法靠近你,反而離你越來越遠。也就是說,可觀測宇宙的直徑大約為920億光年!

據估計,可觀測宇宙內有兩萬億個星系,就算人類現在掌握光速旅行的絕技,由于時空本身在膨脹,我們能夠到達的最遠距離也只有145億光年。科學家通常所說的宇宙指的就是可觀測宇宙,超出這個范圍之外的部分,我們根本無從知曉。

真正的宇宙到底是有限還是無限的?假設宇宙是有限的,我們向某個方向一直走,總有一天能回到起點;朝一個方向使勁看,也許能看到你自己的后腦勺!對于大的沒邊的東西,要估量它的大小,首先得知道形狀。對于宇宙的形狀,科學家提出三種假設:有限的封閉球體;無限的馬鞍形;沒有任何形狀,無限平坦。

如果我們生活在一個彎曲的有限空間(大球)內,就會看到遠處的光線互相靠攏;如果我們生活在一個反向彎曲的無限空間(馬鞍)內,就會發現光線彼此發散遠離,而天文觀測顯示,即使極遠處的光線也不受任何干擾,沿著自己的初始方向無限延伸——也就是說,我們所在的宇宙很可能是無限平坦的。

當然,這并不意味著宇宙空間曲率絕對為零。NASA威爾金森各向異性探測器的測量結果顯示,宇宙空間的曲率小于0.4%。如果我們由此斷言宇宙是有限的,那么它的范圍之大將超乎你的想象——半徑至少是可觀測宇宙的250倍,體積是可觀測宇宙的1500萬倍,直徑11萬億光年!

實際上,宇宙有多大是個科學家也不敢再想下去的問題。宇宙大爆炸是否只發生了一次?奇點是不是誕生于一片虛無?是否有無限多個宇宙在不斷碰撞中重生和湮滅?也許這個問題完全超出了人類的認知,對于我們來說,宇宙是有限還是無限都沒有任何區別。

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(文/企資小編)
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