宇宙究竟有多大?宇宙之外又是什么?今天我们就来聊聊这个话题。
真实的宇宙有多大?宇宙外面有什么?目前的观测结果是,宇宙的年龄约亿岁,可观测宇宙的直径约为亿光年。
那么有人就会问了,为什么宇宙的年龄是亿岁,而可观测宇宙的半径则是亿光年,按照光年的概念,一光年等于光走一年的距离,那么人类能观测到的,应该是宇宙亿年前诞生之初的光,宇宙半径也应是亿光年才对。
其实,这并不矛盾,因为宇宙在膨胀,星系发出的光在奔向地球的过程中,自身也在远离地球,光在亿年后到达地球时,星系已经移动到了亿光年之外,所以可观测宇宙的半径是亿光年,而不是亿光年。
这是宇宙膨胀导致的,当然其中还要考虑宇宙的曲率,和加速膨胀等其他因素的影响,注意这里还要说明一点,可观测宇宙是以地球为中心,人类目前理论上可观测的最大范围,但这并不是说地球是宇宙的中心。
由于暗能量的存在,宇宙还在加速膨胀,导致距离地球亿光年以外的所有物体,退行速度不断加速,光线到达地球需要更长的时间,所以人类还观测不到。
那么人类能否确定可观测宇宙之外的范围的整个宇宙到底有多大呢?宇宙是不是无限大的呢?
目前,通过对微波背景辐射的研究,测得的宇宙曲率为0,误差约为0.4%,这或许意味着,可观测宇宙空间是“平坦”的,如果考虑0.4的误差,那么,人类的宇宙可能有一个稍微正的曲率,在这种情况下,它的半径,至少比人类现在能看到的部分大倍,即最小半径约为11.6万亿光年,这是人类目前,对真实宇宙大小的最佳猜测。
但如果可观测宇宙是“平坦”的,那么在人类看来,真实的宇宙就是无限的,当然这可能是因为人类太过渺小,测量尺度还不够大,所以测得的曲率是0。
就如同在地球上,很难在1平方米范围内,测量出地球弧度一样,不是方法不对,而是测量范围太小,所以,才让人类产生宇宙是无限的,宇宙空间可能是平坦的错觉。
其实,无限大往往是由于某种错误,或认知局限造成的,因为人类的渺小,还没有能力去探知更大的范围。
那么,换个角度如果真实的宇宙是无限的,那它的外面到底是什么,目前有两个观点。
第一种认为宇宙可能是个四维球体,即人类的三维空间,可能是一个更高维空间的表面,就像在地球表面一直向前走,最终会绕着地球走一圈。
尽管没有边界,但地球是有大小的,所以整个宇宙可能也是如此,一直向前,最终会回到起点。
另外,根据永恒爆炸理论,提出的多元宇宙观点,认为在人类的宇宙之外,有一个更为庞大的母宇宙,其中包含许多与我们宇宙相似的宇宙,如同无数的泡泡一样漂浮在母宇宙中。
但由于暴涨的空间已经隔开,所以不同宇宙之间不会发生碰撞,也不会传递任何信息,而且这样的泡泡宇宙,还会随着时间的推移而增多,构成一个宏伟到难以想象的多元宇宙。
以上两种,就是人类目前对宇宙大小和宇宙之外的两种观点。
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