从太阳系到可观测宇宙,930亿光年之外,就是宇宙的边界吗?
宇宙究竟有多大?宇宙之外又是什么?
看完你就明白了
这是月球,它距离地球38万公里,如果你驾驶一辆时速100公里的汽车,需要不间断行驶半年时间,才能到达月球,但是火箭只需要3天,而这只是我们的第一步。
以目前的技术,前往火星需要6到9个月,前往木星需要5年,到达最边缘的海王星,最少也需要8年,但这还只是太阳系的内部,在海王星轨道之外,还有直径2光年的奥尔特云,我们需要数万年才能飞出它的范围,进入真正的星际空间。
即使建造一艘速度接近光速的太空船,穿越银河系也需要花上十万年,离开银河系之后,就会发现我们的星系,是所谓本星系群的一部分,这个星系群是由60 多个星系组合而成的,光大约需要1000万年的时间才能穿过这些星系。
再往上的室女座星系团,里面大约有2000个规模不等的星系,其中也包括我们居住的本星系群,根据研究人员的推算,这个星系团的直径大约为1500万光年,如果要从太阳系到达星系团的话,需要飞行5,300万光年。
统领它们的是拉尼亚凯亚超星系团,直径5.2亿光年,包含了10万个星系,此时你会发现,我们从各个方向观测到的宇宙,星系密度似乎是相同的,事实也确实如此,因为我们看到的这些星系,都位于直径930亿光年的可观测宇宙内,地球就是观测中心。
超过这个范围的星系上,如果存在外星文明的话,光速限制会围绕它们再生成一个可观测宇宙,两个宇宙将会交叉,但并不会完全重合。
目前宇宙时空正在以每326万光年,70千米每秒的速度膨胀,这导致星系在距离地球140亿光年的地方,退行速度正式超过光速,目前每年都会有更多的星系超过这个距离,天文学家认为,如果宇宙超光速膨胀永远不会结束,那么总有一天我们从地球上向外看去,将看不到任何一个星系,只有无尽的黑暗虚空。
平行宇宙理论认为,宇宙大爆炸后至少产生了两个宇宙,一个是我们的宇宙,另一个是反物质宇宙,否则就无法解释对称性破缺了,即为什么我们的宇宙中几乎不存在反物质,在至少存在两个宇宙的情况下,如果我们能以超光速跑赢宇宙膨胀的速度,那么就有可能进入另一个反物质宇宙,然而正反物质湮灭,又会导致我们无法接触另一个宇宙。
所以关于宇宙之外的问题,还有一个解释就是闭环宇宙,它认为宇宙的形状就跟地球一样,光速飞船只是在环球航行而已,最终总会回到原点,在这种有界无边的情况下,宇宙就无所谓边界了,爱因斯坦广义相对论就是这种宇宙模型的最大支持。
在可以预见的未来,虽然我们的脚步仍然会局限在太阳系之内,但新的望远镜将帮我们看到的宇宙的尽头,尤其是时间的尽头,因为光速是恒定不变的,距离越远的星系,距离宇宙大爆炸就越近,这样一来我们就能考古宇宙的过去了。
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