03.02 我们的宇宙为930亿光年,如果乘飞船飞过930亿光年之后会发生什么?

今天图库


目前,你在地球上能观测到的宇宙的最远端,大约930亿光年。但宇宙真的是直径930亿光年吗?这可能只是我们本位主义的观察角度。

如果航行在宇宙中,以目前的科技手段,你会发现自己所能感知或者推理到的尽头,就是930亿光年。

这就像是在深夜里的室外,如果只借助微弱的星光和月光,你可能只能看见自己周围五米的的范围,但这只是你在漆黑的夜晚能感知的范围,并非真的世界尽头。930亿光年可能也不是宇宙尽头。

顺便说一句,根据一些科学家的理解,宇宙是类似地球一样的边界类曲面体,所谓曲面体,是一个物理学概念,指由曲面或曲面和平面所围成的几何体,曲面立体的投影就是组成曲面立体的曲面和平面的投影的组合。

你站在宇宙的任意点上都会认为自己在宇宙的中心点,这是有道理的。

另外科学家会告诉开始接触宇宙学的你,一、宇宙年龄有138亿年,二、宇宙最大直径高达930亿光年,这是什么鬼?不是自相矛盾吗?

在你准备暴揍科学家之前,请冷静。

以上的这两个数据其实没毛病,毕竟宇宙时时刻刻都在加速膨胀,而且膨胀速度很惊人,越来越多的星系在远离我们。

你可以想象:有一只昆虫,爬在一个不断快速膨胀的气球表面,相对于气球表面的爬行速度是匀速的50px/s。5秒后,它认为自己已经爬了250px,但作为旁观者的你清楚,站在你的角度,它爬过的这段距离已经超过了250px,因为气球在迅速膨胀!

同样道理,代表宇宙年龄的光子,尽管飞行时间是138亿年,却能够跨过465亿光年。都是因为宇宙膨胀造成的!

你如果考虑到宇宙本身可能在持续变大,那么就出持续新的情况:假设你开着宇宙飞船从地球来到了930亿观念意外的地方,你会发现?很可能,你不会发现什么宇宙尽头,你只是发现周围还是茫茫无边的宇宙。


镁客网


不是宇宙为930亿光年……这都什么表述。

可观测的宇宙距离是930亿光年,之所以说是可观测到的,是从地球为原点观测半径为460亿光年左右的空间。

现在普遍认为宇宙诞生于138亿年以前,一场惊人的大爆炸开辟了宇宙。

假设爆炸之初那道光从距离地球所在位置138亿光年的位置开始走,按理来说经过138亿年正好抵达地球,那可观测宇宙应该是139亿光年吧?不过这个还没有计算宇宙膨胀。

这些个数字是通过观测+建模推导(也就是ACDM模型),换成人话就是,观测可知宇宙从早期到现在膨胀多少倍,以及宇宙在这个期间的膨胀速度,就可以算出膨胀了多久,这个就是我们怎么算出138亿年。再结合膨胀速度,算出现在多大了,也就是半径460亿光年左右,那么直径就是930亿光年。

至于过程……是一堆数学公式,讲了会很晕,先说结论。

总之,因为我们观测可得的范围是460亿光年,往单一方向开飞船,且飞船不会炸不用拐能量用不完,人也不死不灭,也不可能瞬移到930亿光年外啦,要这样,问题还不如问“930亿光年外的宇宙是什么样的”。那如果我们就愣愣的飞,科学的来说,可能会发生什么呢?

宇宙仍处于膨胀,有没有一种可能,我们的飞船赶上了膨胀速度,最终在930亿光年处看到宇宙的过去呢?这个算起来简单。

2016年直接测量得到的膨胀速率为73.24±1.74km/s/Mpc,Mpc叫做百万秒差距,秒差距也是一个宇宙距离尺度,用于测量太阳系意外的天体的长度单位。1pc=3.0857*10^13km,1Mpc=3.0857*10^19km。所以用最傻瓜的方式算出膨胀速度为73.24(±1.74)*3.0857*10^19km/s=???……

总之就是宇宙边际扩张的很鬼快,而且离我们越远的位置越快。如果驾着飞船,就我们这速度,到了930亿光年外的时候,你所看到的还是这个混沌的宇宙。

一图理解↓

附加一个脑洞:

如果我们瞬移到宇宙边界,那我们会看到什么?可能还是宇宙,那说明我们所得出的结论还不够精确乃至是错误的。也可能我们看到另一个次元甚至维度的地方,我们会发现在那里,宇宙成了“一个平面”,我们抬头能看到另一个区域,但没有用我们到不了。

当然啦~这也只是个脑洞,未知最迷人的不就是各种可能。


SME科技故事


930亿光年其实是以地球为中心,所能观测到的宇宙直径。宇宙最初从奇点开始,经过138亿年的空间扩张,我们当前在地球上接收到最早的光的发源地现在已经距离我们465亿光年,这就是所谓的可观测宇宙。由于宇宙的膨胀其实是整个空间在均匀扩大,所以无论在宇宙中的哪个点看来,比如现在距离地球100亿光年的地方,它们都是宇宙的中心,并且它们的可观测范围也是465亿光年。因此,在我们的可观测宇宙之外,还有更为广阔的宇宙,我们的可观测宇宙只是它的一部分。

但即便我们可以乘坐飞船飞过465亿光年的距离(即目前可观测宇宙半径),或者就按题主讲得,飞过930亿光年的距离,我们仍然不可能追上现在距离我们465亿光年的物体。事实上,我们就连目前距离我们140亿光年之外的物体都永远也追不上。这究竟是为什么呢?

原因就在于宇宙膨胀。由于空间扩张,这会使得宇宙中物体之间的距离越变越远,尤其是本身就距离很远的物体。如果两个物体之间的距离比140亿光年还远,那么,它们之间的空间变大会导致它们超光速远离对方。假设我们乘着飞船飞向现在距离我们140亿光年的物体,等到我们经过漫长的时间后飞行了140亿光年的距离,当年的物体早已远去,我们不可能会追上它们。同样地,即便我们飞行了465亿光年,哪怕是930亿光年的距离,都不可能追上现在已经距离我们大于140亿光年的物体。除非宇宙发生坍缩,或者我们可以利用虫洞实现空间转移。


火星一号


所谓的930亿光年的宇宙直径,指的是迄今为止观测到的宇宙的部分,但是还有没有观测到的部分。没有观测到的部分,我们无法确认其范围有多大。

按照主流的观点,宇宙是“有限无边”,这是依据“宇宙大爆炸”理论推断出来的结论。很多科学证据都证明“宇宙大爆炸”理论是最可靠,比如红移,氦的丰度等等。但是,按照哲学的观点,宇宙可以是“无始无终无边”的。“有限无边”,是科学结论,但其中有1/10的哲学成分。“无始无终无边”,则纯粹是哲学观点,但我们还无法彻底的推翻这种观点。我也是有一些相信宇宙是“无始无终无边”的,只是目前证据并不支撑,所以暂且搁置它。如果宇宙是无限的,会带来很多悖论,但也同样可以解答之前无法解答的问题。假如宇宙是无限大的,则应该无时无刻不在诞生新的子宇宙。如果是这样的话,多元宇宙就是存在的。假如宇宙是无限的,就肯定会有一个与地球一模一样的行星,但这显然不符合常识。

回到话题,如果我们越过930亿光年,会怎么样?

如果宇宙是有限的,我们会发现宇宙是拓扑超圆体,最终回归出发点。

如果宇宙是无限的,则我们会不断进入更深的宇宙空间127。



怀疑探索者


答案是,什么也不会发生,或者是,该发生什么还是会发生什么。

宇宙930亿光年是指可观察宇宙的直径,也就是说我们能够观察到的宇宙,是以我们为中心,以465亿光年为半径的球状区域,465亿光年以外的区域,由于膨胀的速度过快,那里的光线已永远不可能到达我们地球,所以是不可观测的。这个可观测区域也不是永远不变的,而是一直在变大,未来可观测宇宙半径的极限值是630亿光年,那时候就不会再增加了。

而我们的宇宙究竟有多大呢?目前较为主流的看法认为是无限的,也有一些研究声称整个宇宙比可观测宇宙大250倍,还有的认为宇宙比可观测宇宙至少大3x10^23倍。虽然宇宙究竟有多大我们并不知道,但930亿光年球形区域外有着和我们物理定律相同的物质及星系是确定无疑的,而且宇宙在大尺度结构上具有各向同性,因而可观测宇宙之外的区域和我们现在所见的宇宙组成大致是相同的,所以我们才可以有把握地说:如果你乘宇宙飞船飞到930亿光年球形区域以外,宇宙还是那个宇宙,你也还是那个你,和930亿光年内没什么两样。


徐德文科学频道


首先需要说明一下宇宙直径930亿光年是怎么来的。

简单来说就是可观测宇宙的直径是930亿光年,可观测宇宙按照字面意思理解就可以了,就是人类能够观测到的宇宙。可以肯定的是在可观测宇宙之外肯定还有事物的存在,只是由于距离太遥远,我们还无法接收到从那里发出的光线,所有那里的一切对于我们来说都是未知,从某种程度上讲也没有意义。

还有一点需要强调的是,我们如今的宇宙还在不断的加速膨胀中,膨胀速度超过光速,这就意味着即使你以光速飞行930亿光年的距离,你仍旧远远到不了如今距离我们930亿光年的地方。

同时,爱因斯坦的广义相对论告诉我们,我们所在的时空结构就像一块弹性布料一样可以伸缩,弯曲,甚至可以撕裂,如果你乘坐飞船一直永远飞下去,最终有可能又回到了你出发的地点,这有点类似在地球上一直走下去一样,古人认为沿着地球一直走下去会有掉下去的危险。你感觉你在沿着直线飞行,事实上只是沿着时空被弯曲的曲线前进。

事实上,宇宙本身的概念就是指万事万物的统称,换句话说,只要你存在的地方就是宇宙时空本身,不管你飞行多远,到达哪里,只要你还存在,很显然你在的地方仍旧是宇宙,因为你本身就是宇宙的一部分,这样解释或许最好理解。

不过最近几十年平行宇宙(多重宇宙)的概念让很多人感到困惑,虽然目前平行宇宙的概念多半还属于科幻的性质,但在量子力学领域各种匪夷所思的发现以及宇宙大爆炸理论告诉我们,平行宇宙的概念并非无稽之谈。


不过对于平行宇宙的理解也并不是只有一种解释,一种观点认为,平行宇宙并不遥远,它就在你我身边,甚至可以说距离我们超乎想象的近,但我们就是感应不到彼此;还有一种观点就是平行宇宙在黑洞的另一头,通过黑洞虫洞结构我们可以达到另一个平行宇宙。

不管怎么说,想靠着乘坐飞船一直飞下去到达宇宙边缘(假设存在),然后到达与现在我们所在宇宙完全不同的地方是不现实的,甚至可以说这种想法也是非常幼稚的。之所以会有这种想法还是因为目前我们人类的局限性所导致的,如同千年之前古人们关于“在地球上一直走下去会到一个什么地方?”的疑问类似,今天的我们不会再问这样的问题,因为我们跳出了“地球”这个限制我们的范围,当然我们不可能跳出宇宙,当然或许也根本不需要跳出宇宙,只需要一种颠覆我们固有思维方式的新的物理定律的出现就可以了!


宇宙探索


答:930亿光年指的是相对于地球上的可观测宇宙直径,有很可能930亿年之外,还是正常的宇宙,最后还会回到我们出发的原地。




宇宙大爆炸模型表明,我们宇宙是均匀膨胀的,也就是在我们三维空间中,并不存在膨胀中心,任何观察者所在位置,都是他观察到的膨胀中心,离他越远的远离速度越快。


这或许暗示着,我们宇宙还有更高维度的空间,因为只有三维空间的话,三维空间膨胀必定存在一个膨胀中心。



好比一个二维的气球表面,气球均匀地膨胀,对于球面上任意一点都是膨胀中心,然而在更高的三维中观察,就存在一个三维气球的中心,气球其实是围绕着这个中心膨胀的。

但是这个中心点并不在气球表面,所以气球表面的观察者来说,根本看不到这个膨胀中心,就如我们在三维中观察宇宙膨胀一样。



同样的类比,我们可以把膨胀的三维宇宙,看做是更高维度下的投影而已。

所以超过930亿光年的地方,或许还是我们的宇宙,如果拥有足够快的速度,超过可观测宇宙之后,你还会回到出发点,在三维宇宙中,并不会遇到什么坚不可摧的屏障,唯一的屏障就是“纬度的突破”。


好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


按照现在的宇宙模型和理论,如果你飞跃930亿光年,可能会导致三种结果:

1.你发现你在绕圈圈

一种学说人为宇宙有界无边,就像二维的一个球面一样,你在球面上绕着某一个方向一直走,就会回到原点。二维的球面就是有大小,但是没有边际的一个东西。



由此推倒到四维时空,有科学家认为我们的宇宙只不过是一个四维球的球面而已,这个球面是三维的,所以,我们的宇宙也是有大小,却没有边际。现在的可见宇宙为930亿光年,只是人们结合光子特性和宇宙膨胀模型计算出来的理论值而已(如果你利用引力波或者中微子计算,理论可观测宇宙会更大),宇宙实际大小有可能比这个小,也有可能比这个大。如果宇宙是一个三维球面,且直径小于930亿光年,你真的会发现自己不过是绕圈圈而已。



2.进入未知之地

上面说了,现在的宇宙可观测大小是930亿光年,在考虑到宇宙加速膨胀的情况,结合宇宙产生的时间,推测目前的宇宙实际大小很可能是大于930亿光年的,甚至有些部位的膨胀速度远远超过光速,这些地方的星体,其发射的星光永远也到不了地球,我们也永远无法观测它们。但是,如果你飞跃到了930亿光年处,或许你有机会看一看。而你也进入了人类观测的禁区(未知之地),或许会发现一些有趣的事情呢?比如找到外星人?看到另一个太阳系?



3.飞出宇宙

假如宇宙大爆炸模型并不全对,宇宙更本就没有人们想象的那么大,其直径也没930亿光年。那么,如果你有本事飞到930亿光年处,无疑你已经飞跃了宇宙,进入到了神奇的宇宙之外。



这时候你可能发现所处的地方虚无一片,没有任何东西,没有光、没有声音、什么都没有,就像把你关在一个漆黑的屋子里一样 。

也有可能你发现宇宙之外还有其它宇宙,有稀奇古怪的生物。



也可能你发现我们的黑洞就链接在这个宇宙之外的地方,其吸收的物质都排到此处。

。。。。。。

。。。。。。

总之,谁也没到过如此远的距离,如果真的有一天可以进行远距离星际旅行,我想,绝对是一件刺激的事情!


科学探秘频道


飞过930亿光年距离还会在宇宙中,既没有回到原点,也没有走到边界。

可观测宇宙直径930亿光年是基于宇宙爆炸论的标准模型测算出来的,只是人类可能可以观测到的直径,并不是人类真正已经看到的直径。

而且这个宇宙是有视界的,大爆炸一段时间宇宙是不透明的,光子都无法逃逸,所以我们看不到;宇宙依然在高速膨胀,甚至超过光速,那些以超光速远离我们的星系光线将不会到达我们的视野。这两个部分就是我们无法观测到的宇宙。

因此真实的宇宙到底有多大,是比可观测宇宙大多少,还是更小,现在没有理论能够解答。我们现在就假定宇宙就是可观测宇宙这么大来回答这个问题。

这个可观测宇宙被假定为一个球体,这个球体半径为465亿光年。

从目前科学界给出的理论认为,宇宙没有中心,我们无论在哪里观测,看起来都是中心,各个方向的星系都是以同样的速度正在远离我们,这就是宇宙各向同性原理。

在爱因斯坦狭义相对论中,已经明确了凡有静止质量的物体都不可能达到光速。为了回答本题题意,只能假定飞船以光速前进,走了930亿年,看起来似乎是走完了这个宇宙的直径,但实际上不可以这样理解。

宇宙的直径930亿光年。因为宇宙是个球体,这个球体的周长就远远不止930亿光年了。而且我们不管向那个方向飞,这个半径都是465亿光年。

我们假定是直线飞行,飞的路线实际上是在宇宙的球面上。这样飞了930亿光年,已经飞出了宇宙半径指向的那个点,但远远还没有飞完一圈,甚至半圈都没有飞完。这个大家可以按照半径与周长的公式一算就知道了。

所以时空通讯在开始时说,飞了930亿光年距离,既没有飞回原点,也没有走出宇宙边缘。

那为什么不能走出宇宙边缘呢?因为大爆炸宇宙理论模型认为宇宙是有界无边的。

大爆炸理论认为,宇宙起源于一个无限小的奇点,这个奇点时空曲率无限大,体积无限小,热量无限高,密度无限大。

这四个无限就是宇宙的奇妙之处。大爆炸前,没有宇宙也没有时空,大爆炸后时空物质三位一体,同时出现了。时空不断扩张到现在,就成了现在930亿光年可视直径的宇宙。

但奇点的性质依然没有变,只不过是体积变大了,所有时空都包裹在这个宇宙中,任何宇宙中的事物都无法飞出这个宇宙。

所以宇宙看起来是一个球,有界限,但宇宙内的事物却永远也找不到边缘,永远也突破不了这个时空。

这很像我们在地球上行走,你站在任何地方为起点,看起来都是地球的中心,四面八方都是地平线。

你朝一个方向走,直线一直走,逢山开道,遇水搭桥,飘洋过海一直走,最终还是走回原点,永远也走不出地球。

当然你可以说我坐飞机可以离开地球,但并没有离开地球的引力,你只能围绕着地球飞,最终飞回原点。

你还可以说我乘坐飞船,以第二宇宙速度每秒11.2公里就可以突破地球引力,飞出地球飞往外星球。

那是因为地球的时空曲率(引力)相比宇宙根本就是负略不计,很小很小。宇宙边缘的时空曲率无限大,你乘坐再快的飞船也只能像在地球上行走,就是这样。

或许有人会说,宇宙的时空曲率能够用光速来突破,只要突破光速,就可以飞出宇宙。

但这个理论还没有出生。根据爱因斯坦相对论,任何有质量的物体都无法达到光速,更别说突破光速了。你要变得没有质量,那还是人吗?

在黑洞中,光也被锁死无法逃逸,说明黑洞曲率无限大,逃逸速度大于光速,大多少谁知道?宇宙即使与黑洞曲率相同,现存事物也没有任何能逃脱的希望。

所以,你即使能够有非常非常快的宇宙飞船,世世代代万亿年不停的飞,也只能在这个宇宙中打转转。

这就是题目假定乘飞船飞930亿光年距离会发生的结果,即使飞9300亿光年距离还是这样。

时空通讯的观点在此,欢迎讨论和点评。


时空通讯


乘坐飞船飞过930亿光年,还是处在宇宙中,注意,这里的930亿光年只是我们可以观测到的宇宙直径,并不是实际上真实的宇宙直径。

无论是我们收集到的更远的光线还是其它电磁波波段的信息,亦或是探测到的更深的引力波,都在半径为465亿光年的这个球状的范围之内,范围之内便是我们能够观察到的一切,也就是命运所在,“光锥之内即命运!”

就像上面这幅图一样,白色的空白区域就是我们的可观测宇宙,直径为930亿光年,黑色区域为不可观测宇宙,为什么不可以被我们观测到呢?

因为,宇宙处在加速膨胀的过程中,据2013年欧洲航天局发布的最新观测结果来看,普朗克卫星测量的最新结果显示哈勃常数值为67.80±0.77(km/s)/Mpc。

MPC为百万秒差距,这个单位与光年一样都是距离单位,百万秒差距大约为三百万光年,一秒差距为3.26光年。这个测量结果表明,在距离上每增加百万秒差距,星系远离我们的速度就增加67.80±0.77km/s,这就意味着距离地球越远,远离我们的速度就越快,直至在相当远的地方,远离我们的速度可以达到或超越光速(此为空间膨胀速度)。

你看宇宙一直在膨胀,距离我们较远的星系一直在远离地球,所以,有些较远地方发出的光永远都无法到达地球上,被我们的望远镜接收到。

于是就有了可观测宇宙与宇宙之分,所以,即使你驾驶着飞船冲出了可观测宇宙的范围,你还是处在宇宙之中。


分享到:


相關文章: