×

搜索

搜索站內資源

完整的宇宙到底有多大?事實上,人們根本看不到宇宙的邊界

Ashin 2023/01/17

宇宙究竟有多大?這個答案恐怕天文學家也無法給出答案。

因為我們用天文望遠鏡探索到的宇宙大小,并不是真的的宇宙,這是怎麼回事?

哈伯深空望遠鏡

不管是哪種天文望遠鏡,光學的也好,射電的也罷,都得依靠宇宙中的電磁波。

我們能探測到的位置,前提是一定有電磁波達到,電磁波沒有到達的地方,我們的設備無法獲取相關信息。

韋伯望遠鏡

也就是說,我們看到的宇宙,不是完整的宇宙,只是宇宙的一部分,被稱為「可視宇宙」,相應的其他部分叫做「不可視宇宙」。

為什麼宇宙會有可視和不可視之分呢?

FAST天眼望遠鏡

宇宙的誕生

宇宙是如何誕生的,科學界其實并沒有一個統一的說法,哪怕是 呼聲最高的「大爆炸論」,也僅僅是一個假說

「大爆炸論」認為,宇宙起源于一個點, 這個點質量無限大,密度無限大,沒有體積,也就沒有空間

當然,也不可能有時間,這個時候什麼都沒有。

後來,這個點發生了爆炸,爆炸產生的能量, 讓點像吹氣球一樣發生了膨脹,同時也誕生了時間和空間。

爆炸的能量可以轉化為質量,所以爆炸之后 誕生了各種粒子,如 質子、電子、中子等。

宇宙大爆炸

這些粒子組成了氫原子,由此 開啟了元素周期表,緊接著氦原子、鋰原子等陸續登場。

漸漸地,微觀的粒子組成了巨觀的物質,在大爆炸約 1億年后,第一顆恒星和行星誕生。

直到今天, 宇宙中最多的依舊是氫原子,占據了 99%以上

能量能誕生質量,同時也 誕生了時間和空間,并且還在不斷擴大, 宇宙開始了膨脹

這個膨脹的速度,是超過了光速的。

宇宙膨脹

宇宙它老人家大約 140億歲,可是根據天文望遠鏡的觀測,宇宙的直徑在大約 930億光年

這也就產生了一個疑問,宇宙中的光真的追上了宇宙的邊界嗎?

不管是光學望遠鏡還是射電望遠鏡,都是依托的電磁波, 光學是「看」,射電是「聽」,它們就是千里眼和順風耳。

光是一定波長和頻率范圍的電磁波,更多的電磁波是看不見的。

光也是電磁波

不過這不影響望遠鏡接受電磁波,并由 科學家將其轉化為可見的圖像

所以,那些精妙絕倫的宇宙照片,其實是 「照騙」,是天文學家后期渲染表達出來的,目的是為了更好觀看。

沒有電磁波,光學望遠鏡會變成「瞎子」,射電望遠鏡會變成「」。

因此,它們所 探索到的宇宙被稱為「可視宇宙」,并不是宇宙的全部。換言之,我們其實看不到宇宙的邊界。

可視宇宙

可視宇宙

那麼可視宇宙又是什麼呢?可視宇宙就是那個直徑930億光年的宇宙, 真正的宇宙是未知的,因為我們只知道光去了那里。

這就好比 光是記者,它在前方為我們傳回來信息,可是如果它不去,我們就不知道前方發生了什麼。

宇宙還在膨脹,誰也不知道它膨脹的速度是比光快,還是比光慢。

如果它比光速要快,那麼 電磁波永遠無法達到宇宙的邊界,光永遠慢宇宙一步

關于這一點,天文學上有一種假說叫做 「宿命論」,即宇宙的結局早已經注定,包括人類在內的物質,只不過是一個過程。

宇宙早已經注定

宇宙中的所有物質都在 朝著既定的方向發展,命運早已經注定。

然而,也有天文學家通過計算紅移現象,得出 宇宙膨脹的速度并沒有我們想象中的快

所謂 紅移現象,是指宇宙膨脹的過程中, 將電磁波的波長拉伸,原本它的波長在可見光的范圍內,結果因為拉長,導致波長大于了可見光。

可見光的波長最大值是紅光,超過這個值之后人的眼睛就無法看見,于是被稱為紅外線。

人們想象的多元宇宙

紅移的本意就是,光譜上的光朝著紅外線的方向移動。

天文學家 哈勃就通過計算,得到了一個常量 67.80±0.77(km/s)/Mpc,表示的意思是:在 300萬光年外的星系,它遠離地球的速度將增大 67.80±0.77千米每秒

因此這個值也被用來代表宇宙膨脹的速度,乍一看,這個速度并不大,遠遠比不上光速。

這是因為 不同時期的宇宙膨脹速度并不相同,現在的宇宙被認為已經逐漸冷卻了, 膨脹速度減慢

天文學家哈勃

宇宙經歷過一段時期的超光速膨脹,但是現在已經放緩,因此 光追上宇宙邊界是遲早得事情

不過,宇宙膨脹并不能說明我們現在得宇宙就是完整的,只能表明光追上宇宙邊界的可能性。

人類若是想要知道宇宙真正的邊界,必須比光更早一步到達,否則我們通過天文望遠鏡獲得的能容,都是 光的「二手消息」

我們接受的信息來自光

去往宇宙的邊界

那麼,人類如何去往宇宙的邊界呢?

第一種辦法就是超越光速,光為我們傳回來消息, 我們看到的都不是實時消息,只有跑得比它快,才能看到最新的景色。

然而想要超越光速,沒門!

一位叫愛因斯坦的地球人曾經有一個公式的變形式,那就是 質量和速度的關系

式子指出, 但凡擁有靜質量的物質,速度都不可能達到光速,因為一旦達到了,物質的質量會變成無窮大。

愛因斯坦和它的傳世公式

什麼物質的質量無窮大呢?只有宇宙爆炸之前的那個點可以做到。

因此,對于 有靜質量的物質來說, 只能無限接近光速,不可能等于光速,更不可能超越光速。

只有無靜質量的光子,能夠以這個速度存在于宇宙中。

超越光速不可能,那就只能采取 時空隧道來穿梭。

這個隧道依舊是這名叫愛因斯坦的地球人提出來的,他假設在宇宙中存在一種橋,能夠溝通兩個不同的時空。

愛因斯坦想象的蟲洞

比如在地球的引力場作用下, 誕生了一個空間漩渦它與另一個星系的天體時空相連,這樣通過這個橋,就可以到達外星系。

這個橋就是科幻作品里大名鼎鼎的 蟲洞,當然大家更喜歡叫它 時空隧道

蟲洞只是愛因斯坦在研究引力場的時候,提出來的假設, 沒有實際的證據表明它存在

蟲洞又名時空隧道

不過,這位名叫愛因斯坦的地球人,經常說一些挑戰和顛覆人類認知的理論,他當初的狹義相對論因為做不出實驗而無法被授予諾貝爾獎。

是的,愛因斯坦得的諾獎不是獎勵他的相對論,而是表彰他的光電效應。

不過這絲毫不影響他在科學界的地位,所以他說的蟲洞或許真的存在,只是人類沒有發現。

愛因斯坦諾獎現場的照片

創造宇宙

上個世紀,前蘇聯一位天文學家提出了 宇宙文明等級的概念,后世科學家根據這個基礎,拓展開了很多個等級出來。

然而無論那個版本, 宇宙的最高文明都是創造者,也就是宇宙的創造者

按照文明的發展,當一個文明到達了最頂尖的時候,它就 可以創造出一個宇宙

它就是給予我們這個宇宙爆炸的能量, 真正的創世之主

宇宙大爆炸產生了物質,人類也算是物質, 我們也是宇宙大爆炸的產物之一

創造宇宙

若是宇宙大爆炸是由最高級的文明創造的,那麼我們 人類也是這項創造里的一部分,那這樣人類到底算是什麼?被創造出來的智慧有機物質?

如果文明可以被創造,那麼就算是宇宙的最高文明,也有可能是 比它更高級的文明創造的,這樣下去就會無限套娃, 永遠都是山外有山,文明外面有文明,無窮無盡

以霍金為代表的天文學家們對宇宙文明十分警惕,他曾數次警告,不要招惹外星文明,更不要隨意暴露地球的位置。

在他看來, 文明的差距會導致殺戮和掠奪,我們很有可能落入被外星文明殖民的悲劇中。

宇宙能否被創造

但是,這樣的恐懼并不能阻止人類想要探索宇宙的心。

搶先看最新趣聞請贊下面專頁
用戶評論