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宇宙直徑達到930億光年,那么宇宙外面是什么?

發布時間:2019-11-04 11:11:02  作者:宇宙探索  來源:宇宙探索  閱讀:173

      準確來說,930億光年只是目前的可觀測宇宙范圍,科學認為可觀測宇宙之外的整體結構和我們的可觀測宇宙沒有什么不同,但是在整個宇宙之外是什么,那就不知道了,甚至目前整個宇宙的范圍也沒有科學家可以說清楚。
      可觀測宇宙為什么是930億光年
      在不考慮整個宇宙的形狀前提下,可觀測宇宙是一個以觀察者為中心,半徑約為465億光年的球形區域。哈勃定律告訴我們,距離我們越遠的天體,其退行速度越快,計算表明在距離我們約140億光年遠的位置,其空間退離速度已經達到光速,因此也有許多人比較好奇,為什么宇宙的年齡是138億年,但是可觀測宇宙的范圍卻是930億光年?其實這還是因為空間膨脹的原因,我們觀察宇宙主要是通過電磁波,電磁波的傳播速度為光速,遙遠天體發出的電磁波信號在傳向地球的同時,天體本身也在遠離地球,理論上當我們現在接收到的最遙遠的天體信號時,其天體本身已經距離我們465億光年了。(下圖,可觀測宇宙的形成)
    宇宙直徑達到930億光年,那么宇宙外面是什么?
      未來宇宙大小
      由于宇宙的膨脹效果,我們的可觀測宇宙大小其實隨著時間流逝也在逐漸變大,更遠處的電磁信號穿越茫茫宇宙也會逐漸到達地球。由宇宙大爆炸理論我們知道,表示宇宙膨脹率的哈勃參數并不是一成不變的,在很遠的過去,哈勃參數其實比現在要大,這就表明在宇宙大爆炸初始階段,宇宙的膨脹速度是非常快的,隨著時間流逝,哈勃參數也在逐漸減小,因此伴隨著宇宙膨脹速度的增加,就會存在一個“未來可見極限”,超過這個極限范圍的天體發出的電磁波永遠也不能被我們接受到,計算表明,“未來可見極限”的邊界距離我們約620億光年,按照宇宙學認為的宇宙各向同性性質,宇宙中的天體處于均勻分布狀態,那么我們在遙遠的未來能看到的天體數量大約是今天的2.36倍。
    宇宙直徑達到930億光年,那么宇宙外面是什么?
      談論可觀測宇宙之外在當下并沒有什么實際意義
      我們知道信息與能量的傳遞速度最快就是光速,目前的可觀測宇宙范圍為930億光年,在這之外的空間,依然屬于宇宙范圍,只是由于宇宙法則的影響,我們現在不可能觀測到這之外的事物,就算可觀測宇宙之外有上千億或者上萬億光年的范圍,但是它們并不會對我們的宇宙造成什么影響,在“未來可見極限”范圍之外發生的任何事件都不會對我們的宇宙造成影響,也就是說它們和我們的宇宙并沒有現實上的因果關系,因此談論可觀測宇宙之外的情況并沒有什么實際意義。
    宇宙直徑達到930億光年,那么宇宙外面是什么?
      結語
      宇宙學認為,宇宙是各向同性的,因此可觀測宇宙之外的情況和可觀測宇宙之內并無不同,只是我們無法觀測到而已,在可觀測宇宙之外,萬有引力依然成立,依然有星系、恒星、黑洞等等天體的存在。如果放眼整個宇宙之外,那就不清楚了,這就像談論宇宙大爆炸前奇點之外是什么一樣,或許是無盡的虛空,或許是更高維度的空間,但總的來說,目前談論這個并無實際意義。
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