从哈勃望远镜拍摄的照片中,科学家发现了宇宙的“终止之处”?( 二 )


而到了上个世纪初期 , 美国著名天文学家埃德温·哈勃 , 再一次用银河系外更加广阔无垠的宇宙 , 彻底颠覆了人们的认知 。
从哈勃望远镜拍摄的照片中,科学家发现了宇宙的“终止之处”?
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在哈勃的观测下 , 他确认了星系是与银河系相当的恒星系统 , 首次提出了星系天文学 , 将人类的认知提升到了前所未有的高度 。
如果没有哈勃的理论 , 现代宇宙学也必然会出现得更晚 。 为了纪念哈勃做出的贡献 , 人们便将哈勃的名字用来给当时世界上最先进的太空望远镜命名 。
时至今日 , 从1990年乘坐飞船登上太空的哈勃空间望远镜 , 已经拍摄下将近五万颗恒星的存在 , 各种行星与星系的照片更是数不胜数 。
哈勃提供理论 , 哈勃空间望远镜则去证明这些理论的存在 , 让整个天文学界至今仍然坚定不移地相信哈勃的观点 。 然而就在2016年 , 哈勃空间望远镜拍摄到的一张图片 , 却似乎再一次让整个天文学界震惊不已 。
从哈勃望远镜拍摄的照片中,科学家发现了宇宙的“终止之处”?
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哈勃望远镜的发现
此次哈勃空空间望远镜拍摄的目标是宇宙深处大熊星座中的一个高红移星系 , 科学家们将这个星系命名为GN-z11星系 。 照片上所存在的模糊的光斑 , 也几乎全都是来自于这个遥远未知的星系 。
而科学家们之所以会感到震惊 , 最重要的原因是这个星系是目前我们人类能够观测到的最遥远的星系 , 存在于大约134亿年前 。 很多人对此十分不解 , 仅仅凭借一张照片 , 就能确定宇宙的“终止之处”?
答案自然是否定的 。 重点在于从这个星系中发现的光 , 究竟是什么时候开始出现的 。 要知道光速虽然是自然界中速度最快的一种特殊存在 , 但也是有一定限度的 。
例如将地球与太阳之间的距离和光速进行转换 , 我们就知道我们现在所看到的光 , 大概是太阳在八分钟之前散发出的光芒 。
从哈勃望远镜拍摄的照片中,科学家发现了宇宙的“终止之处”?
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从这一点上进行推导 , 我们知道了速度和距离 , 自然就能够知道时间 。 那么当我们知道了时间和速度之后 , 自然也能够推导出距离 。
通过放射性年代测量法以及宇宙大爆炸论我们知道 , 宇宙大概是在138亿年前从一个体积无限小 , 质量无限大的奇点爆炸而来 。
由此可得 , 这张照片所在的星系便是我们人类目前能够观测到的最远宇宙距离 , 即宇宙的“边界” 。 不仅如此 , 天文学家詹姆斯·波洛克还表示:
当一个物体足够远的时候 , 光就不会达到我们这里 , 因为那超过了宇宙的年龄 。 这一点其实很容易理解 , 在宇宙还是一个奇点的时候 , 内部存在光线的可能性为零 。
从哈勃望远镜拍摄的照片中,科学家发现了宇宙的“终止之处”?
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正是由于宇宙的出现 , 所以光芒才会出现在人类视野之中 。 而超过这个时间线的光 , 自然也就是不存在的 。 可正当左右科学家们对于这个发现欣喜不已的时候 , 实际测量的结果却让人措手不及 。
在测量了地球到GN-z11星系到地球之间的距离以后 , 科学家们发现两者之间的距离足足有320亿光年 。 以134亿年的时间去走完320光年的路程 , 根本不符合现实 。
宇宙膨胀的速度
想要搞清楚这个问题 , 我们就不得不了解在这个问题中存在的另外一个变量——宇宙膨胀的速度 。 要知道宇宙从一个奇点爆炸开来 , 自然会有一个膨胀的速度 。
而这个速度 , 其实一直都在不断的加快 , 甚至完全已经超过了光速 。 我们很多人认为宇宙是静止不动的 , 其实并不是 , 宇宙始终处于膨胀状态之中 。
从哈勃望远镜拍摄的照片中,科学家发现了宇宙的“终止之处”?
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宇宙膨胀比较容易理解 , 可“超过光速”这四个字可能会让许多人接受不了 , 毕竟在我们的固有观念之中 , 世界上根本不存在超过光速的速度 。
可事实上 , 宇宙占据主体的暗能量在强大的排斥力持续作用下 , 引力的牵制不断衰弱 , 膨胀的速度自然会不断的扩大 。 不仅如此 , 暗能量还存在密度恒定的特性 。
所以在空间变化的过程中 , 它的扩张速度不减反增 , 这也就导致在光速还未达到的时候 , GN-z11与地球之间的距离就已经被拉开了 。
简单来说 , 我们将宇宙看作是一个气球 , 而地球和GN-z11就是气球上的两个点 。 在气球不断膨胀的时候 , 两个点之间的距离自然也就会越来越大 。 正因如此 , 所以我们测量出来的距离就远远大于了原本“合理”的距离 。