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宇宙半径465亿光年,那么465亿光年之外是什么?

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万事万物都要有一个开端,宇宙也不例外。

牛顿曾认为我们的宇宙大小是恒定不变的,但后来哈勃用望远镜发现, 距离地球越远的星系远离地球的速度就越快,因此宇宙大小并非一成不变,而是在不断膨胀。

上世纪90年代对于暗能量的研究,还揭示了宇宙膨胀是一个加速过程,也就是随著时间的流逝,宇宙中星系与星系之间的距离会越来越大。

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但不论宇宙的大小如何变化,有一个事实是显而易见的,那就是宇宙内的所有物质都存在于「空间之内」,一旦认识到这个事实,紧随而来的问题就是

「空间之外是什麽?」

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现在的科学界很少讨论这个问题,因为爱因斯坦的广义相对论阐明了,宇宙中资讯传递速度的上限是光速,而宇宙从138.2亿年前大爆炸诞生至今,膨胀速度都是超过光速的。

在哈勃望远镜的眼裡,465亿光年之外的星系是不可见的,因为那裡的空间膨胀速度已经超过了光速,那裡的星系发出的光也就没有足够的时间飞到地球。

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在半径465亿光年,直径930亿光年的「可观测宇宙」裡, 天文学家保守估计有2000亿个星系,它们都和银河系一样,拥有数千亿颗恒星和数万亿颗行星,而对分佈在各个行星上的智慧文明来说,他们看到的宇宙也是不尽相同的。

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如果此刻有个外星文明距离地球465亿光年,那麽它们的天文学家是发现不了地球的,因为地球在它们的光锥之外。

现代宇宙学理论认为,由于时间和空间都是从138.2亿年前的大爆炸瞬间才开始存在的,所以身处时空之内的我们, 是无法跳出时空范围去探寻时空之外的秘密的,颇有点「不识庐山真面目,只缘身在此山中」的味道。

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并且宇宙之内的自然规律以及研究方法,在宇宙之外是否同样适用?这些都还是未知数,所以如果非要给宇宙之外下一个定义或者描述一下的话,那就是两个字 「混沌」

在传统的宇宙学之外,还有一些关于多元宇宙的理论,比如泡宇宙论就认为,138.2亿年前塑造我们宇宙的奇点大爆炸,并不是唯一的大爆炸,换言之就是说大爆炸奇点不止一个,宇宙也不止一个。

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所以在我们的宇宙之外,还存在著其他的宇宙,它们像泡泡一样悬浮在无尽的虚空中,就像星球悬浮在无尽的宇宙中一样,但根据爱因斯坦的四维时空观,泡宇宙论中的「宇宙泡泡」并不是我们熟知的三维球体, 而是多了一个维度或者说「方向」的四维超球体,因此人类未来就算掌握了近光速飞船技术,也只能一次次地回到原点,就像麦哲伦当年的环球航行一样。

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归根结底,是因为我们宇宙中的光是沿著测地线而不是直线飞行的,飞经黑洞时甚至会被弯折成闭环,所以儘管在光速飞船的驾驶者看来自己的航线并不弯曲,但由于光是弯曲的,所以「向著宇宙边界衝锋」的结果,只能是回到原点。

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就像唯一清晰认识到地球是个球的办法,只能是脱离地球「平面」,飞到外太空亲眼看到地球悬浮在宇宙中一样。同理,想要看见宇宙的边界,就得从「第四个方向」入手,脱离本宇宙才能看到本宇宙的边界。

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2020年获得诺奖的「霍金生前好友」彭罗斯认为,宇宙是一个又一个的迴圈过程,不断经历著膨胀和坍塌。

但按照目前的宇宙学观测结果, 仍在加速膨胀的宇宙似乎离收缩遥遥无期,并且受限于光速限制,就算宇宙在未来某一时刻由膨胀转为坍缩,光锥之外的我们也不可能知道这个消息。

人类现在能做的,就是继续建造更强大的望远镜, 欲穷千里目,更上一层楼。

本文由奇点天文作者上传并发布,奇点天文仅提供文章投稿展示,文章仅代表作者个人观点,不代表奇点天文立场。

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100 条回复 A文章作者 M管理员
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    学科学是一口气也松不得的;科学的成就就是毅力加耐性。

  2. 大山单纯

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  11. 一路走来不容易

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  12. 原来是茜公举殿下呀

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  14. 月光无心

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  15. 复杂与灯泡

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