前沿930

时间:2024-09-14 05:10:28编辑:流行君

可观测宇宙直径930亿光年,超过这个距离,就是宇宙的边界吗?

在科学家的不断深入研究下,有关宇宙的谜题渐渐清晰,但包括爱因斯坦在内的一众物理学家在一开始都认为宇宙是静止且永恒的, 时间和空间都没有尽头。 直到1929年,美国天文学家埃德温哈勃发现所有星系都在互相远离,它们并非是静止不动的。结合观测事实和相关研究, 人们这才认识到宇宙不是永恒的 ,同地球上的万物一样,宇宙也有始有终。 要 探索 宇宙的边界,就要从能够观测到的宇宙谈起,由于光在宇宙中充当着信使的角色,且光的速度是恒定的, 所以通过光到达地球的时间就可以推算出地球与天体之间的距离 ,比如地月距离测定就是靠激光来完成的。 对于那些系外恒星和星系们,天文学界采用的是光谱测距,因为恒星表面光的颜色不是一成不变的,而是会随着时间的推移改变颜色。 天文学家可以基于它们的颜色, 推算出恒星从诞生起共发出了多少能量 ,通过比较恒星的真实亮度和从地球看过去的亮度差异,推算出它们到地球的大概距离。 每秒30万公里的光速, 根本不足以将信息传递到可观测宇宙的每个角落 ,因此人类永远也无法看到宇宙的全貌,此外由于宇宙时空的超光速膨胀,145亿光年外的星系退行速度就正式超过光速了,所以超过这个距离的星系就等同于和人类失联。 宇宙诞生138.2亿年后的今天,能被人类文明到达并联系上的星系,只占了可观测宇宙内星系总量的3%,未来随着宇宙空间的加速膨胀,这一占比还会继续下降。 直径930亿光年的可观测宇宙,只是目前我们能看到的宇宙而已,并不是真实宇宙的边缘, 在我们看不见的黑暗之处宇宙仍在扩张 ,而且扩张的速度远远超过光速,所以说宇宙并不存在边界,至少不存在观测意义上的边界。 从可观测宇宙向下逐级放大,我们会看到这样一副景象: 在百亿到十亿光年的尺度上,超星系团会成为宇宙长城的节点,绵延几十亿上百亿光年的宇宙长城组成的网状结构, 被占比近七成的暗能量分割。 将视野缩小十倍,距离拉到了1亿光年,中心密集的星系开始变得清晰起来,银河系正位于拉尼亚凯亚超星系团内的室女座超星系团中。 1000万光年尺度下,本星系团和本星系群开始显现出来,直径18万光年的银河系基本轮廓也能隐约辨认出来。 百万光年到十万光年尺度上,银河系将成为视野主体,我们的太阳系就位于其中的猎户座旋臂上, 10光年到1光年尺度上,太阳将和周围恒星一起置身于本地泡中, 这个尺度再往下就是渺小如尘埃般的地球了。 我们宇宙的最终形状很可能跟地球类似,属于一个有界无边的球体,具体来说是一个闭合的四维超球体, 因此就像轮船无法离开地球,只能不断回到原点一样 ,未来人类驾驶飞船一直朝一个方向飞,最后大概率也会回到起点,因为不论是人类还是飞船都是三维物体。 就像离开地球必须用火箭在另一个方向发力一样,未来人类想跳出目前的三维宇宙亲眼看见宇宙的全貌或者说边界,也得先进入四维空间才行。 爱因斯坦晚年研究的大统一理论如果成功,如果真把四大基本力融合到一个框架内,找到了宇宙的内在相似性, 那么也许人类真的能突破维度桎梏进入高维空间 ,进而看到宇宙真实的边界形状。 可惜爱因斯坦直到去世也未能完成他的理论,更可惜的是, 直到今天物理学界也始终没再出现类似爱因斯坦这样的物理学家。

人们说900亿光年直径的宇宙是可观测那部分,那不可观测的宇宙有多大?

宇宙从最开始奇异点的爆发中问世早已过去138亿光年,这促使大家所能观测到的宇宙是比较有限的。由于宇宙室内空间一直在膨胀,这促使宇宙在问世38万年后发送出光量子的部位如今早已做到了465亿光年,处于地球上的大家不管哪一个方位观测,比较远所能见到的距离全是465亿光年,这就是我们的可观测宇宙。在可观测宇宙的外边,也有宇宙的此外一部分是大家现阶段所没法观测到,那便是不可观测宇宙。根据对可观测宇宙的科学研究,科学家慢慢深入了解宇宙的演变,大家终究会有一天会掌握现阶段不能观测的那一部分宇宙。根据对宇宙星系和宇宙微波加热情况辐射源的掌握,科学家了解宇宙在漫长的以往比如今小得多,而且温度和相对密度也高得多,并且宇宙在最开始时刻还经历过大幅度膨胀的全过程(暴胀)。伴随着宇宙的持续膨胀,宇宙的温度慢慢降低,从鸿蒙核生成中产生的星轨慢慢在吸引力的功效下集聚产生星系、行星及其大行星等星体。在大家所能观测到的4.7万亿个星系中,绝大多数都只有被观测到漫长以往的模样。由于宇宙在加快澎涨,现阶段距离银河系超出150亿光年的星系正以超光速退变而去,他们传出的光即便以光的速度在室内空间中散播也没法追上大家,因此 这些星系在未来将没法被观测到。而在距离银河系150亿光年以内,星系总数只占大家所能观测到总数的1.4%。特别注意的是,将来的极限观测距离正好便是现阶段的可观测极限距离(465亿光年)再加上将来可抵达的极限距离(150亿光年),即615亿光年。这并不是不经意,在宇宙爆发后历经了465亿光年的旅游,最后会到达地球的光正处在现阶段可抵达的极限。在漫长的将来,这种光将到达地球被大家观测到,大家可能做到大家所能观测到的宇宙极限。

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