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宇宙的尽头有多远?

2018-04-03 22:19

宇宙的尽头有多远?

宇宙大爆炸时间线

仰望星空,我们总会思考宇宙的尽头在哪里?宇宙是否有边界?但就目前所知,宇宙没有边界。太空在各个方向无限延伸,星系遍布整个宇宙的所有空间。这个结论是通过结合两个观测结果从逻辑上得出的。

第一观测结果是,我们能看到的一部分宇宙是均衡平坦的。宇宙的均匀性意味着星系群在宇宙中差不多是均匀分布的,平坦意味着时空的几何形状不是弯曲或扭曲的。即宇宙不是卷绕的,不像球体表面连接到自身,导致形成一个有限的宇宙。

宇宙的平坦实际上是宇宙均衡性的结果,因为质量集中会导致时空弯曲。卫星、行星、恒星和星系都是质量聚集的例子,因此它们确实会引起周围时空扭曲。然而,与宇宙尺度相比,这些天体是如此之小,以至于它们造成的时空扭曲对于宇宙来说是微不足道的。

宇宙的尽头有多远?

哈勃超深场:最遥远的星系

第二个观测结果是,宇宙的角落并不是特别的或不同的。我们能看到的一部分宇宙是平坦的和均匀的,既然宇宙角落不是特别的,那么宇宙的所有部分都必须是平坦均匀的。宇宙想要平坦和均匀的唯一方式就是宇宙是无限的,且没有边界。

这个结论对于我们这些微不足道的人类来说是很难理解的,但这是科学观察得出的最合乎逻辑的结论。如果你在太空中直线飞行一艘宇宙飞船,你永远也不会碰到一堵墙、一个边界,甚至是飞入一个没有星系群的宇宙区域。

如果宇宙是在大爆炸中产生的,那它怎么会没有边界呢?如果宇宙开始时大小是有限的,那么,它现在是否仍然是有限的?

宇宙的尽头有多远?

宇宙是否有尽头?

答案是宇宙最初的大小并不是有限的。大爆炸不像桌子上的炸弹爆炸,然后碎片填满了一屋子。宇宙大爆炸并没有发生在宇宙的某个点,它在宇宙中的任何地方同时发生,本质上是空间本身不断膨胀。因此,宇宙大爆炸的热残余——宇宙微波背景辐射,均匀地存在于所有宇宙空间中。即使在今天,我们也能在宇宙的任何角落看到宇宙微波背景辐射。

由于光以有限的速度传播,所以需要一定的时间才能到达特定的距离。宇宙中的许多地方都极其遥远,以至于这些地方的天体所发出的光还没有足够的时间从宇宙开端传播到地球,因为光的传播速度是宇宙中最快的速度,这意味着没有任何类型的信息或信号有时间从这些遥远的地方到达地球。这样形成的视界视界虽然是有限的,但宇宙作为一个整体是无限的,没有边界。

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