世界的盡頭在哪裡?相信很多朋友都會告訴你是阿根廷的烏斯懷亞或者南非的斯特雷斯拜,但就最南端的城市來說,公認的世界盡頭是烏斯懷亞,所以南美最南端的小鎮是驢友必到的打卡地,當然我們知道地理的最南端並不是烏斯懷亞,而是南極!
由於地球的自轉,因此地球有南北兩極,當然這和地球在黃道面上的自轉軸傾角有關,但這個南極或者北極與世界的盡頭沒有任何關係!
曾經民眾對大地的認識是天圓地方,四隻碩大無朋的烏龜頂著這片大地,當烏龜肩膀酸了換一個的時候就形成了大地震,當然在這片大地的盡頭就是無邊的深淵,所以古代的漁民出遠海打漁是需要非一般的勇氣的,他們擔心某一天就突然來到了世界的邊緣,掉入了無底的深淵!
天圓地方
所以《加勒比海盜》中會有一部是《世界的盡頭》作為標題的,但接受過現代教育的我們知道,地球是一個在宇宙中靜力平衡的巨大球體,它在三維空間中的存在可以用「有界無邊」四個字來概括,有界是它的體積是有限的,因為地球半徑大約6370千米,那麼根據球體公式各位就可以求得它的體積!
但相信各位在地球上是找不到它的邊界在哪裡,最大的可能就像哥倫布一樣環球航行後回到西班牙巴羅斯港,所以偉大的哥倫布證明了地球真的是個球球,但他沒法告訴你地球的邊邊在哪裡,相信他也沒有掉入深淵的經驗!
地球有沒有盡頭,我們現代有人造衛星,或者飛船,甚至天天在天上飛的國際空間站就能非常直觀的看到,不過是一顆小小環球而已,所以地球這個小小的空間裡明顯已經裝不下天文學家探索宇宙的心,他們的思緒早就飛到了宇宙以外!
早在上世紀二十年代,勒梅特和弗裡德曼就根據愛因斯坦的廣義相對論引力場公式推導出了動態宇宙可能的幾種形狀,結合哈勃發現的星系紅移,推導出宇宙在過去很久以前可能是處在一個極小的範圍內,也就是勒梅特的宇宙大爆炸說最早的起源!
後來伽莫夫和他的同事分別推導出了宇宙大爆炸早期的核合成與大爆炸的餘暉-宇宙微波背景輻射,當然這在後期被一一觀測所證實,因此現代宇宙誕生論認為宇宙起源於一個大爆炸,根據最新觀測哈勃常數計算後認為,這個很久以前大約是138.2億年前!
宇宙空間的大小是有限的!
從理論上來看,宇宙誕生於一個奇點,而且現在還根據哈勃常數準確的測出了大爆炸到現在,宇宙已經膨脹了138.2億年,根據哈勃常數和膨脹的時間,以及麻省理工的阿蘭古斯教授的暴漲理論,現代宇宙估計的大小大約是930億光年!
我們能看到的比如GN-Z11大約已經位於330億光年以外,光學可觀測宇宙:大爆炸38萬年光子脫耦後膨脹的宇宙,半徑大約是461億光年,因為大爆炸後的38萬年,光子才從一團漿糊中脫穎而出,在宇宙中飛奔,我們現在看到的宇宙微波背景輻射就在此處!
再往外,光學探測已經無能為力,只能動用中微子甚至引力波才能窺探到宇宙最初的秘密,儘管阿蘭古斯告訴我們宇宙大爆炸初期發生了一次暴漲,宇宙微波背景輻射在萬分之六上的精度上仍然是一致的就是暴漲所導致!所以我們的宇宙應該有一個有限的大小!
這個有限大小的宇宙有邊界嗎?假如到達邊界會怎麼樣?
很明顯,假如宇宙這個超級球體膨脹的時間一定的情況下,那麼再大它也是有限的,能找到邊嗎?很可惜有限宇宙的表現會和地球一樣,不過是在球體內表面和球體外表面的差異,我們在地球外表面繞一圈就是地球一圈,但在內表繞一圈它還是一圈,根本不會走到邊界,就像我們在地球表面找邊界一樣!
很多朋友認為,就像氣球內表面可以用針從內部戳破,但空間曲率的變化不允許你這樣操作,也就是說你無論往哪裡走都無法突破地地球表面一樣,但火箭可以,讓我們看到的地球,可惜我們現在還沒有理論來突破這個理論極限。
宇宙空間是無限的!
其實弗裡德曼和勒梅特以及還有兩位老兄在1935年提出的弗裡德曼-勒梅特度規,中就預示了宇宙的命運,但當時科技尚未達到取值決定宇宙命運的宇宙常數選項的值,但後來發現可以用臨界密度和宇宙實際密度來對比,而實際密度又可以用宇宙是否平坦反推出來,結果發現宇宙是平坦的,臨界密度和實際密度無限接近,宇宙的命運會像現在那樣慢慢膨脹至死為止,而且宇宙空間無限大!
但好死不死在1998年還發現了宇宙正在加加速膨脹,這代表什麼意思?宇宙將會比預計的速度要死得更快一些,但這都沒關係,無論哪個都是以億年為單位,對於人類來說百萬年都很長!各位放心吧......