眾多理論表明宇宙並非無限大,那麼宇宙究竟有多大

千百年來,當我們仰望星空的時候,都經不住思考一個問題,這個宇宙到底有多大,宇宙是不是無限的,宇宙之外到底是什麼樣子。雖然人類對宇宙充滿了好奇和疑惑,但是不可否認,人類在未來的幾百年甚至上千年都無法搞清楚這些問題。雖然在可預見的未來人類無法探索到宇宙的全貌,但是我們仍然可以根據現在對宇宙的些許發現來分析一下宇宙到底是個什麼樣子。


眾多理論表明宇宙並非無限大,那麼宇宙究竟有多大

首先我們在討論宇宙的體積的時候,總是會說成是“無限大”。但是我們有沒有想過,宇宙其實是有限的。宇宙是空間和時間的結合,宇宙的年齡根據人類的測算,大概是138億年,既然宇宙的年齡有限,那宇宙的空間和物資自然也就有限了,因為宇宙無法在有限的時間裡創造出無限的物質和空間。根據天文學家的發現,幾乎所有的星系都在遠離地球而去,而去離地球越遠的星系移動的越快,這就是著名的“哈勃定律”。既然這些星系都在遠離地球,而去是加速的,這就說明宇宙在加速膨脹,根據這個理論,提出了宇宙大爆炸理論,而“膨脹”這個詞恰恰就說明了宇宙是有邊緣的。

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既然宇宙是有限的,那麼宇宙到底有多大?現在的宇宙,我們稱之為可觀測宇宙,顧名思義就是我們人類通過目前的科技手段可以觀察感知到的宇宙範圍。人類是通過光的傳播來觀測宇宙的,目前可以觀測到的最遠的光是來自138億年以外的光,也就是說現在的可觀測宇宙的範圍是以地球為中心,以138億光年為半徑的範圍。

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而且,宇宙一直在膨脹,即使我們接收到的最遠的光就是宇宙邊界發出的光,那也是138億年的宇宙邊界發出的光了,由於宇宙在加速膨脹,現在的宇宙遠不止半徑138億光年那麼大,這也就是說人類通過電磁波永遠無法探測到宇宙的邊界。根據“哈勃定律”的計算,目前的宇宙邊界至少在距離地球465億光年之外,宇宙的直徑就至少是930億光年,而真實的宇宙很有可能比這個大得多。

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事實上關於宇宙的大小還有別的說法,就是存在時空扭曲的三維超球面。這個三維超球面我們很難理解,但我們可以通過我們的地球的二維球面來類比一下。我們在地球表面無論怎麼走,都無法走出地球,而我們的宇宙很有可能就是一個類似的三維超球面,我們無論從哪個方向觀測,觀測得再遠,也無法離開宇宙,甚至我們觀測到的幾億年前的光,有可能就是從我們身邊發出的。

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類似的理論還有一個是兩位前蘇聯天文學家提出的“甜甜圈”理論,認為宇宙是一個類似於甜甜圈結構的表面聯通的形狀,星系在其表面循環運動,而甜甜圈是在膨脹的,因此星系是相互遠離的。

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那宇宙外面是什麼呢?大爆炸之前宇宙只是一個點,宇宙之外是無邊無際的“暗空間”,而這些“暗空間”正是為宇宙大爆炸和宇宙膨脹所“預留”的空間,使宇宙一直膨脹下去。如果在未來人類可以擺脫光速的限制,或許我們可以一探宇宙全貌。


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