宇宙到底有多大?每次谈及这个问题的时候 , 我们都不可避免的会聊到“可观测宇宙”这个概念 , “可观测宇宙”这个概念 , 说的其实是“哈勃体积” , 这是一个以观测者为中心的球形空间 。
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简单来说 , 可观测宇宙就是观察者可以看到的宇宙 , 我们都知道宇宙很大很大 , 却不知道宇宙到底有多大 , 因为宇宙的“大”已经超出了我们的理解 , 因为站在地球上 , 我们用什么办法都不能观察到全部的宇宙 , 只能观察到宇宙的一部分 , 这个可以被我们观察到的宇宙就是“可观测宇宙” 。
可观测宇宙的半径在460亿光年左右 , 也就是说可观测宇宙是一个直径920亿年光年左右的球形空间 , 如果你不离开地球的话 , 这个范围就是你可以看到的全部 , 看到这里很多读者可能会产生疑问 , 为什么我们可以看到的宇宙是有限的呢?
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我们都知道 , 真空中的光速是不变的 , 同时也是宇宙中物体运动的最快速度 , 而信息传递的最快速度也是光速 , 比如说距离太阳系最近的恒星是“比邻星” , 地球和比邻星之间的距离大约是4.2光年 , 一个在宇宙尺度下并不算远的距离 , 要知道我们的银河系直径都在20万光年左右 , 可观测宇宙中和银河系类似的星系数量在千亿级别 。
可是就是这4.2光年 , 对于现在的人类文明来说也是一个无法跨越的鸿沟 , 在不考虑补给的情况下 , 以人类现在的科技水平也需要很多万年才能从地球抵达比邻星 。 而4.2光年 , 以为的是我们现在从地球上观察比邻星 , 看到的比邻星并不是它此时此刻的样子 , 而是4.2年前的比邻星 。
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比邻星发出的光 , 抵达地球需要4.2年 , 如果未来人类在在比邻星的行星上建造了基地 , 想要沟通一次 , 信息延迟就在4.2年 , 这就是距离带来的信息差 。
宇宙的年龄是138.2亿年 , 但是可观测宇宙远远不止138.2亿年 , 这是因为宇宙在不断的膨胀 , 可观测宇宙就不止于138.2亿年了 , 因为宇宙的膨胀 , 我们发现了一个让人难以接受的事实——可观测宇宙中大部分星系都在远离我们 , 大约97%的星系已经和我们失去了联系 。
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现在的理论指出 , 宇宙自从大爆炸后 , 就在不断的膨胀 , 星系之间彼此分离 , 并不是“斥力”的影响 , 而是宇宙膨胀产生的自然现象 , 哈勃在1929年时 , 观察到银河系周围的星系都在不断地远离地球 , 并且距离我们越远的星系 , 远离我们的速度就越快 。
根据这个现象 , 科学家判断出宇宙在膨胀 , 而宇宙膨胀很好的解释了一些宇宙中的现象 , 也帮助我们更全面认识到了这个宇宙 , 不过我们在看待这个宇宙的时候发现了宇宙膨胀带来了的更多难题 。
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前面我们已经提到了 , 银河系周围的星系在不断远离我们 , 并且距离我们越远的星系 , 远离我们的速度就越快 , 我们的宇宙就像是一个气球一样 , 各个星系就像是气球上的斑点图案 , 随着宇宙的膨胀会彼此远离 。
星系之间彼此远离 , 对于人类来说绝对不是一件好事 , 甚至有可能对人类的未来造成很大的影响 , 因为宇宙的膨胀是越来越快的 , 而人类文明只要存在 , 就会对宇宙中的资源有很大需求 , 宇宙中这么多行星 , 我们寻找其他行星寻找资源 , 可以让我们的文明不断延续下去 。
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可是宇宙不断膨胀 , 周围的星系会距离我们越来越远 , 最终远离到我们再也无法抵达的距离 , 科学家认为 , 大约97%的星系因为宇宙膨胀已经和我们失去了联系 , 当两个天体之间的距离为326万光年时 , 这两个天体之间彼此远离的速度就达到了70万千米/秒 , 也就是光速的2.3倍 。
这就导致某个天体距离地球一定距离后 , 它发出的光就永远无法抵达地球 , 而可观测宇宙920亿光年是因为 , 一些原本距离我们比较近的天体 , 因为宇宙膨胀距离我们越来越远 , 最终成为了可望而不可及的天体 。
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【如果宇宙在不断膨胀,周围的星系是不是在不断孤立我们?
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