直徑930億光年的可觀測宇宙是啥意思?真正的宇宙有幾萬億光年嗎?

2020-12-15 宇宙新思維

雖然宇宙非常大,大的超出我們的想像,但也不能隨意說它有幾萬億光年,這需要觀測和計算。

一,可觀測宇宙的概念和目前的大小

題目中說的整個宇宙的直徑930億光年,實際上這只能叫「可觀測宇宙」,是一個以觀測者為中心的球體空間,包括目前從地球上觀測到的所有物質,

可觀測宇宙

因為自宇宙開始膨脹,這些物體能夠產生電磁輻射以來,這些電磁輻射就有機會到達我們地球,也就是說物體發出的光有足夠的時間到達觀測者。

大爆炸

「可觀測」這個詞並不指現代技術檢測來自物體的光或其他信息的能力,或者說檢測是否有任何東西存在。它指的是光速本身所產生的物理極限。因為沒有任何物質傳播的比光快,所以在宇宙年齡範圍內,任何距離我們比光傳播的更遠的物體都不能被探測到,因為它們發出的光還沒有到達我們的探測器,一句話,可觀測宇宙就是由於光速限制而目前能看到的範圍相對應的現在的宇宙區域。因此可觀測宇宙的大小與宇宙年齡有關,隨著宇宙年齡的增大,可觀測宇宙的直徑還會增大。根據現在138.2億歲的宇宙年齡,人們計算出可觀測宇宙是以地球(觀測者)為中心,直徑為930億光年(因為宇宙空間是超光速膨脹,所以大於138億光年)的宇宙範圍。

二,宇宙的「未來視界」

可觀測宇宙的邊緣隨著宇宙年齡增大而增大,但根據哈勃定律,宇宙中遙遠區域的膨脹速度超過光速,這意味著處在未來視界以外的天體在無限未來的任意一個時間點永遠都不會進入可觀測宇宙範圍,因為從那些天體發出的光永遠不會到達我們,這個「未來視界」就是最大的可觀測宇宙的邊緣,如果宇宙一直膨脹下去,經計算,未來視界的同移距離為620億光年,這是可觀測宇宙的最大值。

三,整個宇宙和可觀測宇宙的關係,整個宇宙的大小估計

由上面的分析可知,可觀測宇宙之外的物體我們是看不到的,更不可能知道任何與我們沒有任何因果關係的事物,因此無論是通俗還是專業上,「宇宙」一詞與「可觀測宇宙」一詞互用。當然整個的宇宙按理說應該比可觀測宇宙大,那整個宇宙能有多大?有沒有幾萬億光年大?

根據宇宙暴脹理論,有人計算出整個宇宙比可觀測宇宙大250倍,大約2645億光年半徑;有人計算出整個宇宙半徑有11萬億光年;更有甚者計算出整個宇宙比可觀測宇宙大3x10^23倍,半徑合300多億億光年。如此算來,離我們幾萬億光年有星球也不奇怪,但正如上面所說,我們既沒必要研究它們,也不可能看到或知道它們的情況,包括它是什麼和距離我們多遠?我們只能知道可觀測宇宙外有星球而已,而不會知道是什麼。

四,另一種情況

當然有人認為:如果宇宙是有限的,整個宇宙也可能比可觀測宇宙小,他們認為距離很遠的天體其實只是一個較近的天體發出的光繞著宇宙移動而產生的複製影像。宇宙天體及其它們的影像就像在一個麵包圈結構的範圍內放電影……

這樣一來,更不會存距我們幾萬億光年的某星球了,因為我們的可觀測宇宙才465億光年直徑,而實際宇宙還要小的多。不過如果沿著麵包圈不停地轉下去,某星球遲早有一天離我們幾萬億光年的路程了。

相關焦點

  • 宇宙才誕生了138億年,為何可觀測宇宙的直徑卻達到了930億光年?
    人類對於宇宙的認識,其實是一個十分緩慢的過程,從古代科學的「天圓地方」,再到古希臘的「地心說」,最後到哥白尼的「日心說」,推翻了天文學的根本變革,但事實上太陽也不是宇宙的中心。現在人類已經根據理論得到,我們有著以地球為中心,930億光年的可觀測直徑。
  • 360億光年、930億光年、2520億光年,哪個才是宇宙真實大小?
    ,由於宇宙有多大是終極謎團,因此人類一直在尋找宇宙有多大的答案,對於宇宙有多大,目前人類已經得出了三個答案,分別是360億光年、930億光年、2520億光年,為什麼會出現三個答案呢,這三個答案又是怎麼來的呢?
  • 宇宙年齡138億年,為何直徑卻有930億光年?
    ,宇宙到底有多大?同宇宙起源之謎一樣,宇宙大小之謎也是宇宙一個終極奧秘,由於宇宙實在太龐大,人類至今無法計算出宇宙的實際大小,儘管如此,人類還是推算出可觀宇宙的大小。宇宙星球大小比較根據科學家計算,可觀測的宇宙大小為930億光年,也就說宇宙的直徑為930億光年,這是為什麼概念?
  • 對於930億光年的可觀測宇宙來說,宇宙大爆炸的奇點在哪個位置?
    這是一個網上問答題,原題是:對於直徑為930億光年的可觀測宇宙來說,宇宙大爆炸的奇點在現在哪個位置?「對於無限的空間,任何一點都是正中」,這句話該如何解讀?下面我們一一回答。不過,也許題主的意思是認為空間並不屬於宇宙,它是一種先驗的無限的存在,而我們的宇宙就「放置」在這個先驗給定的空間中。這種想法當然是錯誤的,空間給人「空曠」的感覺,空間的這種「空曠」感覺不是什麼也沒有,它恰恰是空間作為一種物質的體現形式,「空曠」是一種物質。
  • 宇宙直徑達930億光年,根據相對論,為什麼宇宙年齡只有138億年?
    所以最後計算出的宇宙的年齡大約是138.2億年,相對應的可觀測宇宙大小是930億光年。很多朋友將宇宙的大小理解成930光年,但資料中都寫了可觀測宇宙,這非常有意思,我們下文中繼續來簡單描述下。為什麼138億年的宇宙,卻又930億光年的大小?
  • 怎麼理解宇宙直徑是930億光年,而年齡只有138億年?
    造成這種差異的原因是,首先,138億光年本質上是威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)和普朗克衛星觀測到的宇宙微波背景(CMB)輻射球體的半徑。因此,該球體的直徑將為276億光年。因為這,我們經常使用/引用的「可觀察」宇宙的直徑變為930億光年。
  • 年齡138億歲,直徑930億光年,你所了解的宇宙真是這樣的嗎?
    宇宙真是像你了解的那般嗎?直徑930億光年,年齡138億歲?現在人類已知在宇宙中光速是最快的,而且宇宙的年齡大約是138億歲左右。肉的直徑大約是930億光年。而且研究宇宙的年齡,對於研究宇宙學嗯,是重要,而且它是宇宙模型裡的一個重要對比材料,準確的知道宇宙年齡,有助於人們了解宇宙的起源以及宇宙演化的過程,我們都知道宇宙年齡是138一歲左右,那麼這個數字究竟是如何得到的呢?
  • 為什麼說觀測到930億光年遠,而宇宙卻是138億年前誕生?其實很簡單
    因此,離我們更遠的物體後退的速度似乎比單純的膨脹率外推會更快,這是因為我們的宇宙不僅包含物質和輻射,還包含暗能量。膨脹率隨時間變化的方式取決於宇宙是由什麼組成的。在大爆炸後的頭幾千年裡,輻射佔主導地位。在那之後的數十億年裡,物質主宰一切。而今天,是暗能量。但是在大爆炸之前,宇宙以指數級的速度膨脹,這使得宇宙變平,並在任何地方賦予它均勻的性質。這是在宇宙膨脹時期。
  • 138億歲的宇宙卻有920億光年的直徑
    宇宙誕生至今只有138億年,但根據科學家的研究顯示宇宙的直徑卻有920億光年,如果從宇宙誕生算起,不應該也只有138億光年的距離嗎?這又是怎麼回事,是不是科學家們搞錯了呢?數據的由來之所以會出現這樣的問題,主要是因為宇宙膨脹的關係,狹義相對論並沒有解釋膨脹的速度。而宇宙膨脹所帶來的效果就是,星系間的距離在不斷的增加,這一點早在上世紀20年代就被天文學家哈勃所證實,他通過觀測發現,距離地球越遠的星系,其退行速率越快,大約是每隔326萬光年,速率就會增加每秒70公裡左右。
  • 超越宇宙邊緣:跨越930億光年的旅程
    簡單計算一下,1Parsecs= 3.26光年那麼,光年是什麼?它是光在一年內走過的距離,大約是94.6萬億公裡。宇宙半徑是28.5千兆Parsecs,也就是930億光年,879780000000000000000000公裡。它是無法想像的巨大。
  • 1光年的距離有多遠?一張紙對摺103次就能超過可觀測宇宙嗎!
    將一張紙對摺103次就能刺穿宇宙,而我們的可觀測宇宙直徑長達930億光年。這意味著在理論上,只要將一張紙對摺103次,其厚度就能超過930億光年。為了方便大家理解這個930億光年是個什麼概念,小編這裡再次解釋下一光年有多遠。
  • 浩瀚的宇宙直徑長達930億光年,如何定位地球在宇宙中的C置?
    在宇宙中確定位置是非常困難的一件事,和地球不一樣,宇宙實在是太大了,宇宙中既沒有上下左右可以讓人類來表示方向,沒有東南西北可以讓人類表示方向,那麼在宇宙中我們究竟該使用怎樣的方法來定位呢?
  • 宇宙外面有什麼?可觀測宇宙有多大?
    宇宙可觀測直徑達930億光年,實際大小呢?宇宙之外有什麼?這兩個問題就目前的科技發展來說,簡單地跟大家盤點一下,有興趣的小夥伴可查看前幾期相關內容。可觀察宇宙是以觀察者為中心的球體空間,小到觀察者可以觀察到這個範圍內的物體,也就是說,物體發出的光有足夠的時間到達觀察者。截至2013年,對宇宙年齡最準確的估計是137.98±0.37億年。然而,由於宇宙的膨脹,可觀測宇宙的半徑不是固定的138億光年。人類目前觀察到的古代天體距離它們原來的位置很遠。
  • 直徑至少23萬億光年,整個不可觀測宇宙有這樣大?
    那為什麼不包括在宇宙微波背景輻射(CMB)和其他預測之間的數學運算會告訴我們宇宙整個的規模?知道宇宙有多熱,而現在有多冷,宇宙規模不會影響這些計算嗎?但,要是這麼簡單就好了。人類使用各種工具和望遠鏡可以看到的宇宙歷史已經很好地確定了。但是觀測僅可以為我們提供關於可觀測部分的證據。
  • 宇宙有多大?930億光年可能只是冰山一角,那人類存在有何意義?
    宇宙有多大?930億光年可能只是冰山一角,那人類存在有何意義?從工業革命以後,宇宙從何而來?到底有多大?便成了困擾我們多年的兩大難題。關於宇宙空間的大小,曾在每個人的心中有過猜測。我們對宇宙僅有的印象,便是廣袤無垠。
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    以下我們將向你呈現有關的內容:1、宇宙的尺度我們並非居於宇宙的中心,但是我們確實居於可觀測宇宙的中心,這是一個直徑約為930億光年的球體這個星球上沒有人知道宇宙究竟有多大。這就意味著我們所能觀測到的最遠的天體事實上遠比它們實際來的近。隨著時間流逝,由於宇宙的整體膨脹,所有的星系將離我們越來越遠,直到最終留給我們一個一片空寂的空間。奇異的是,這樣的結果是我們的觀測能力事實上被「強化」了,事實上我們所能觀察到最遙遠的星系距離我們的距離達到了460億光年。我們並非居於宇宙的中心,但是我們確實居於可觀測宇宙的中心,這是一個直徑約為930億光年的球體。
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