宇宙138億年,人類3萬年!哈勃望遠鏡升空30年,發現太空如此深邃

138億年前,宇宙在一場大爆炸中誕生。

3萬年前,現代人類的祖先~智人統治了歐亞大陸。

400年前,1609年,伽利略發明了第一臺天文望遠鏡。

30年前,1990年4月24日,哈勃太空望遠鏡(Hubble space telescope,簡稱HST)被“發現者”號航天飛機送入了太空。

●航天飛機釋放哈勃望遠鏡。

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哈勃望遠鏡擁有2.4米光學口徑,可在紫外段、可見光波段和近紅外段進行光譜觀測。

》HST運行在距離地球表面547公里的近圓軌道上。

HST可以在不受大氣層干擾的情況下,洞察深邃而幽暗的宇宙空間。

2001年,HST瞄準了太空中的一個暗黑角落,那裡看起來空無一物。哈勃望遠鏡持續觀測了15天,拍攝了300多張照片。這些照片被曝光疊加以後,那些原本看去空無一物的地方,顯露出了無數的星辰,這就是“哈勃深場”。

●太空哈勃深場。

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哈勃望遠鏡30年積累的觀測成果,超過了伽利略發明望遠鏡以後300年的成果。

》哈勃,美國天文學家,人類第1架太空望遠鏡以此人命名。

哈勃最偉大的發現,就是發現了廣義相對論所預言的宇宙大爆炸的最重要證據:遙遠星系的退行現象。

●艾德溫.鮑威爾.哈勃(Edwin Powell Hubble,1889年11月20日—1953年9月28日)。

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退行的意思是:在觀察者和被觀察物體之間畫一條直線,被觀測物體只在這條直線上運動,且運動方向是遠離觀察者。

之所以看到這樣的現象,是因為本宇宙的三維空間附著在一個更高維度的超球體上,而這個更高維度的超球體在不斷的擴張。

就如同地球的二維表面,附著在三維的地球球體上。如果地球的直徑不斷的擴大,我們就會在地球的表面看到這種退行現象:站在北京的地標性建築天安門城樓上,看到天安門廣場不斷的在擴大延伸,周圍的樓宇在視野裡不停的縮小。

●這張照片中的星系都在做遠離地球的運動,若干若干年後,它們就會永遠看不見了。

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這並不意味著這些星系在宇宙中的消失,只因為它們飛離地球的速度隨著時間的延長會越來越快。總有一天,它們退行的速度會超過光速,這個時候就會消失在人類的視野中!

星系退行的速度=與地球之間的距離×哈勃常數。

哈勃常數=72公里/每秒.百萬秒差距。秒差距是天文學上用於度量距離的單位,一秒差距等於3.26光年,百萬秒差距就是326萬光年。

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只要天體與地球的距離達到4167百萬秒差距(136億光年)的時候,天體的退行速度就可以達到光速。

越過136億光年距離極限,天體會在幽暗的夜空中留下一個暗淡的光暈,慢慢的變暗,直到消失!

》隨著時間的推移,HST鏡頭裡的天體數量會不斷的減少。

30億年以後,宇宙空間中天體的密度會下降一半。

37億年以後,銀河系會和仙女座大星系相撞。

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300億年以後,如果哈勃太空望遠鏡還能工作,鏡頭裡的天體數量會降到現在的1‰。人類視野裡的宇宙空間將變得黯淡無光。

宇宙是如此的遼闊,在地球表面的人類,也許會感到絕望。

但是,哈勃發現的行星退行現象,意味著更高的維度隱藏著無限的可能性。

從理論上說,高維度宇宙空間肯定不會以引力方程的形式存在,因為如此一來,天體的運動軌跡就會變成一條螺旋線,行星繞恆星的運動不會存在穩定的軌道。

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推動本宇宙膨脹的力量,就來自於更高維度的宇宙。

也許有一天,人類會造出更強大的望遠鏡,看到高維宇宙發生的一切,那裡肯定是一個更神奇的地方。

●謹以此文紀念哈勃太空望遠鏡升空30週年!

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