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?

2020-12-06 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

  • 直徑930億光年的可觀測宇宙到底是什麼意思?真正的宇宙有多大?有幾萬億光年嗎?
    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。宇宙的「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。
  • 直徑930億光年的可觀測宇宙到底是什麼意思?真正的宇宙有多大?
    在我們眼裡銀河系已經夠大了,但比銀河系高一級的本星系團的直徑為1000萬光年,而銀河系的直徑僅僅只有10萬光年,相對於銀河系來說本星系團很龐大,不過要再與其上一級進行比較,那就又是小巫見大巫了,這樣一直比較下來,宇宙可能大的沒有邊際。
  • 存在數萬億光年外的恆星嗎?宇宙不是只有930光年?答案是可能!
    有朋友認為某星球離地球有幾萬億光年,而整個宇宙的直徑才930億光年,這不是自相矛盾嗎?其實這個話題中有一個可能,還有一個錯誤,這是對宇宙認識的不足所導致,下面我們不妨來聊聊這個可能與錯誤!一、宇宙的大小是930億光年嗎?有一個比較準確的定義是930億光年只是可觀測宇宙的大小!
  • 存在數萬億光年外的恆星嗎?宇宙不是只有930光年?答案是可能!
    本文參加百家號科學#了不起的天文航天#系列徵文有朋友認為某星球離地球有幾萬億光年,而整個宇宙的直徑才930億光年,這不是自相矛盾嗎?其實這個話題中有一個可能,還有一個錯誤,這是對宇宙認識的不足所導致,下面我們不妨來聊聊這個可能與錯誤!一、宇宙的大小是930億光年嗎?有一個比較準確的定義是930億光年只是可觀測宇宙的大小!
  • 可觀測宇宙有多大?直徑930億光年.
    將這一因素納入考慮之後,天文學家們的計算結果顯示,那些從138億光年外發出的光線,產生這些光線的古老天體,由於宇宙的膨脹,今天它們和我們之間的距離已經達到了大約465億光年左右。    這一數值是我們目前對於可觀測宇宙半徑的最佳估算。將這一數值乘上一倍,我們就能獲得可觀測宇宙的直徑,大約是930億光年。
  • 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。
  • 宇宙直徑為930億光年,那麼宇宙之外叫什麼名字呢?
    很抱歉這不是宇宙的大小,這僅僅是可觀測宇宙的大小,是從138.2億年根據宇宙暴漲計算出來的可觀測宇宙直徑,而我們真正觀測到的天體是134億光年外的GN-Z11(可見光波段),136.8億光年(射電波段),儘管我們從可見光波段看到了134億光年外的GN-Z11,但事實上這個光線是從134億年前出發的,而宇宙在這世間內一刻都沒有停息的在膨脹!
  • 930億光年,可觀測宇宙的大小是如何得出來的?
    當然不是了,不僅不是,在計算可觀測宇宙的大小,在計算宇宙的年齡,計算過程是相當嚴謹可靠的,是理論與實際觀測相結合的結果,是科學的。根據目前的科學成果,宇宙的年齡在138.2億歲左右,可觀測宇宙的直徑在920-930億光年左右。在討論宇宙大小是如何被計算出來的之前,先需要明白什麼是可觀測宇宙。
  • 宇宙年齡138億年,直徑930億光年,宇宙膨脹超光速了嗎?
    【可觀測宇宙直徑930億光年】目前的可觀測宇宙直徑930億光年,也就是半徑為465億光年,這是很多人非常疑問的一點,因為宇宙年齡只有138億歲,換言之也就是給了宇宙138億年的膨脹時間,按照最快光速膨脹,宇宙的乾淨也應該只有138億光年,目前來看宇宙膨脹超光速,那這是否違反了愛因斯坦的相對論要求
  • 宇宙直徑930億光年,說明宇宙是有限的?霍金:有限無界
    浩瀚無窮的宇宙,到底哪裡是盡頭?宇宙是不是真的無窮無盡?宇宙到底有沒有邊界呢?有時候越往深處想,腦子裡就感覺越亂,甚至會出現一種讓人毛骨悚然的感覺。古往今來,天文學家對於宇宙的研究和探索一直都沒有停止過。隨著人類文明的發展,天文學家對宇宙的爭論也延伸到了宇宙是有限還是無限的問題上。如果宇宙是有限的,通過現代的科學技術就可以準確推算出宇宙的真實大小。
  • 930億光年外是宇宙的邊緣嗎?如何能到達宇宙的邊緣?
    是宇宙的邊緣嗎?其實答案很簡單:930億光年外還是我們的宇宙。但這樣回答有小朋友就不樂意了,既然還是我們的宇宙,那為什麼說宇宙是930億光年的呢?這就要從930億光年的來歷說起。直徑一般是用在圓(平面二維)或球(立體三維)上的,我們的宇宙是立體的,所以自然就是一個半徑為465億光年的球了。那麼這個球就是我們的宇宙了嗎?如果去到這個球的邊緣上會怎麼樣?伸出手去會不會摸到天使?
  • 人類所能觀測到的宇宙直徑是930億光年,這個範圍是如何確定的?
    宇宙和可觀測宇宙實際上,宇宙和可觀測宇宙是兩回事。不過,它們之間是有關係的,簡單來說就是可觀測宇宙是宇宙的一部分。那宇宙的年齡和可觀測宇宙的直徑是如何確定下來的呢?不過,我們在開始講述之前,我們得先搞清楚宇宙的定義到底是什麼?簡單來說,我們大概可以這麼理解,宇宙是所有時間、空間與其包含的內容物所構成的集合。這個定義有啥用呢?
  • 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?
  • 宇宙直徑真有930億光年?子虛烏有
    任何認知方式都應該建立在合理可靠的理論及數據基礎上,但是現代科學在進入21世紀後卻越來越偏離了正確的方向,很多觀點都是通過一些想當然的理論和模型予以強行推論的,諸如宇宙直徑(或可觀測宇宙範圍)為930億光年的說法就缺乏基本的實據和合理性邏輯,但這個觀點卻似乎越來越成為了科學界的主流認知。現代科學有一個公認的觀點:宇宙是經過暴漲而來的。
  • 宇宙直徑有930億光年,它在什麼時候會達到1000億光年呢?
    宇宙中如此之多的物質會產生無法想像的強大萬有引力,但宇宙現有的趨勢又是在不斷膨脹,它會一直膨脹下去,還是有一天會開始收縮呢?目前主流的觀點認為,宇宙中暗物質的能量過於強大,會讓萬有引力顯得沒有縛雞之力,無法拉攏宇宙,最終導致宇宙會永遠膨脹下去。
  • 人類目前能觀測到的宇宙,直徑約930億光年,宇宙真的無限大嗎?
    前一段時間一張黑洞的合成照片震驚了全世界,因為這是人類有史以來合成的真正第一張黑洞照片,它的意義非常巨大。黑洞是宇宙中一個非常神秘的天體,人類可以用現有的高科技技術探測到黑洞的存在,但是就目前人類的技術水平而言,宇宙之大還無法真正了解,因為這個空間實在是太大了,以我們現有的技術水平依然還看不到盡頭。
  • 138億歲的宇宙,可觀測直徑930億光年,這與光速極限原則矛盾嗎?
    在一些科普文章中,人們常常看到,宇宙年齡138億歲,卻有930億光年的可觀測直徑。於是很多網友質疑,這是怎麼回事呢?其實簡單的回答,就是宇宙膨脹速度超過光速。但很多科普文章又強調,光速每秒約30萬千米,是宇宙中最高速度,任何物體不得超越。這樣有人就更疑惑了,這豈不矛盾嗎?難道科學可以翻手為雲覆手為雨,隨意亂點鴛鴦譜?
  • 138億歲的宇宙,可觀測直徑930億光年,這與光速極限原則矛盾嗎?
    在一些科普文章中,人們常常看到,宇宙年齡138億歲,卻有930億光年的可觀測直徑。於是很多網友質疑,這是怎麼回事呢?其實簡單的回答,就是宇宙膨脹速度超過光速。但很多科普文章又強調,光速每秒約30萬千米,是宇宙中最高速度,任何物體不得超越。這樣有人就更疑惑了,這豈不矛盾嗎?
  • 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?假如根據愛因斯坦的光速不可超越理論,那麼138億年前的大爆炸產生的宇宙,即使以上限膨脹,那麼整個宇宙也不過276億光年而已,有何來930億光年呢?這裡你會發現會有兩個問題:宇宙膨脹為什麼可以超過光速?宇宙膨脹為什麼能超過光速?
  • 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?