宇宙有多大?有沒有邊緣?920億光年內,2萬億個星系漸行漸遠

2020-11-24 關注未來世界

對古人來說,太陽就是唯一,太陽就是永恆。到了1610年,伽利略第一次用望遠鏡觀察宇宙,發現太陽只不過是一顆普通的恆星,璀璨的銀河系包含了無數個像太陽這樣發光發熱的恆星。300多年以後,天文學家用上了比伽利略時代先進得多的望遠鏡,看到了銀河系以外更廣闊的宇宙,發現原來銀河系也只不過是宇宙中普通的一員,宇宙比我們想像得更為遼闊,還發現星系與星系之間的距離越來越遠,不斷有星系離我們遠去,從我們的視野中淡出,說明整個宇宙正在以驚人的速度向外擴張、膨脹——或許我們永遠都無法看到宇宙的全貌。

膨脹的宇宙

要問宇宙有多大,首先要了解一下我們的視野有多大。隨著科技的發展,天文望遠鏡的尺寸越來越大,靈敏度也越來越高,現在可觀測的宇宙直徑是920億光年,在這個視野之內,能找到約2萬億個像銀河系這樣的星系。

雖然人類的科技發展很快,但是宇宙膨脹的速度更快——宇宙始終比我們看到的更大,我們不知道920億光年之外是什麼,宇宙有沒有邊緣?有沒有另一個宇宙?——我們現在不知道,將來可能更無法知道,因為宇宙在膨脹,所有的星系都在離我們遠去,而我們的視野始終局限在920億光年之內。

美國宇航局(NASA)的宇宙學家、諾貝爾獎得主約翰·馬瑟,同時也是詹姆斯韋伯太空望遠鏡的首席科學家。他認為,現在的望遠鏡已經發展到近乎極致了,如果未來不出現顛覆性的突破,我們的視野永遠都只能被局限在920億光年以內了。

宇宙是個球嗎?

既然直接用天文望遠鏡觀察這條路走不通,很多宇宙學家開始發揮想像力,提出了各種宇宙模型來論證宇宙到底有沒有邊緣這個問題。

很多宇宙學家認為宇宙是球形的,憑心而論,如果宇宙真的是球形的,很多網友也會很滿意。畢竟我們的地球是圓的,太陽是圓的,太陽系、銀河系都是圓盤形的。圓形是個很完美的圖形,假如整個宇宙都在圍繞某個中心旋轉,那麼我們無論從哪裡出發,都能回到起點。

宇宙是個餅嗎?

但是,宇宙似乎不是球形的,我們能看到的920億光年的視野之內,各個位置的星系分布的密度差不多,不存在哪裡更疏,哪裡更密;所有的星系離我們遠去的速度也都是相同的,不存在哪裡更快,哪裡更慢。

所以,更多的宇宙學家認為,宇宙是平坦的,像一張廣闊無垠的紙,不知道它到底有沒有邊緣。

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  • 12萬億光年!宇宙的盡頭有多遠?
    另一方面,哈勃當年通過星系退行的規律發現宇宙空間正在膨脹。如果把時間倒退回去,宇宙會比現在更小。如果倒退到時間的盡頭,宇宙將會縮小成沒有空間的奇點,這被認為是宇宙的起源。根據標準宇宙模型以及精度最高的宇宙微波背景輻射數據,宇宙的起源時間估計為距今138億年前。我們的宇宙並沒有存在無限漫長的時間,宇宙形成於138億年前的無窮小奇點。
  • 宇宙年齡是138億年,為何可觀測宇宙的直徑是920億光年?
    這並不矛盾,原因是宇宙從誕生到現在,一直處於動態膨脹當中;在光速不變的前提下,宇宙膨脹將會導致光線要走更遠的距離才能抵達觀測者。根據宇宙大爆炸的演化模型,我們宇宙誕生於138億年前的一次暴漲,宇宙從一個半徑無窮小的點膨脹為如今的宇宙,由於光速不變,於是以任何一個點為中心,較遠距離上發出的光線將沒有足夠時間到達地球,於是才有了可觀測宇宙的概念。
  • 宇宙年齡是138億年,為何可觀測宇宙的直徑是920億光年?
    根據宇宙大爆炸的演化模型,我們宇宙誕生於138億年前的一次暴漲,宇宙從一個半徑無窮小的點膨脹為如今的宇宙,由於光速不變,於是以任何一個點為中心,較遠距離上發出的光線將沒有足夠時間到達地球,於是才有了可觀測宇宙的概念。可觀測宇宙:指以觀察者為中心的球體空間內,所有物體發出的光都有足夠時間到達觀測者,也稱作哈勃球體。
  • 趣知識;宇宙中有多少個星系、宇宙有多大及宇宙的構成等
    一,英國諾丁漢大學天文團隊認為:宇宙中至少有2萬億個星系,其中90%是人類觀測不到的,迄今為止使用人類最強大的望遠鏡,人類也只能看到極少數星系。(哈勃深空場中的遙遠宇宙;圖像中由7500次單獨攝像組成,包含265,000個星系。)
  • 哈勃望遠鏡已看到134億光年,宇宙究竟有多大?為什麼那麼大?
    ,宇宙誕生至今約138.2億年。,它僅是接近可觀測宇宙的邊緣,而更遠的星系已經脫離了我們的觀測範圍以外了。最遠不就宇宙大爆炸後0年發出的光嗎?就算是宇宙誕生就發出的光,距離我們不就138.2億光年嗎?為什麼說不知道宇宙究竟有多大?難道還會比138.2億光年更大嗎?