新計算讓宇宙「瘦身」,半徑小了3.2億光年

2020-11-25 中國科學院

　　仰望夜空時人們不禁會問：宇宙究竟有多大？據美國商業內幕網站消息，該國科學家利用新數據進行的計算給出了答案：可觀測宇宙的半徑為453.4億光年，比13年前科學家們得出的數據少了3.2億光年。 

　　如果要計算宇宙大小，光速是一個很好的指標。現有理論認為，宇宙產生於約138億年前的一次大爆炸，因此有人認為，可見宇宙半徑約為138億光年。但真實情況並非如此，因為在過去100年間，物理學家們已經反覆證明，宇宙在加速膨脹。而且在宇宙大爆炸之後37.8萬年，早期宇宙只是帶電的粒子場，是高溫高密度的電漿雲，光子在這團電漿雲裡跑不遠。之後發生了名為重組（recombination）的事件——粒子最終冷卻到足夠低的溫度，首批原子形成，光才能自由移動。

　　2003年，物理學家理察·戈特和幾個同事將宇宙膨脹、重組事件以及其他變量考慮在內，得到的可觀測宇宙的半徑約為456.6億光年（直徑為913.2億光年）。

　　不過，費城科學大學的物理學家保羅·霍爾本和尼克·託馬塞羅解釋稱，上述計算基於威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）衛星提供的數據，隨著更先進設備的「上崗」，這些數據不再是最好的。在最新研究中，霍爾本和託馬塞羅利用歐洲空間局（ESA）的普朗克衛星提供的與宇宙膨脹有關的更新、更精確的數據，計算出宇宙的半徑為453.4億光年，比以前少了0.7%。

　　託馬塞羅表示，就整個宇宙尺度而言，3.2億光年的區別可能只是小菜一碟，但它確實使我們感到已知的宇宙更舒適親近了一些。

　　不過，研究人員也表示，中微子這種「幽靈粒子」或許能讓宇宙的半徑達到463.1億光年，但科學家們很難探測到中微子，因此，最終結果還有待進一步證實。

　　仰望夜空時人們不禁會問：宇宙究竟有多大？據美國商業內幕網站消息，該國科學家利用新數據進行的計算給出了答案：可觀測宇宙的半徑為453.4億光年，比13年前科學家們得出的數據少了3.2億光年。 
　　如果要計算宇宙大小，光速是一個很好的指標。現有理論認為，宇宙產生於約138億年前的一次大爆炸，因此有人認為，可見宇宙半徑約為138億光年。但真實情況並非如此，因為在過去100年間，物理學家們已經反覆證明，宇宙在加速膨脹。而且在宇宙大爆炸之後37.8萬年，早期宇宙只是帶電的粒子場，是高溫高密度的電漿雲，光子在這團電漿雲裡跑不遠。之後發生了名為重組（recombination）的事件——粒子最終冷卻到足夠低的溫度，首批原子形成，光才能自由移動。
　　2003年，物理學家理察·戈特和幾個同事將宇宙膨脹、重組事件以及其他變量考慮在內，得到的可觀測宇宙的半徑約為456.6億光年（直徑為913.2億光年）。
　　不過，費城科學大學的物理學家保羅·霍爾本和尼克·託馬塞羅解釋稱，上述計算基於威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）衛星提供的數據，隨著更先進設備的「上崗」，這些數據不再是最好的。在最新研究中，霍爾本和託馬塞羅利用歐洲空間局（ESA）的普朗克衛星提供的與宇宙膨脹有關的更新、更精確的數據，計算出宇宙的半徑為453.4億光年，比以前少了0.7%。
　　託馬塞羅表示，就整個宇宙尺度而言，3.2億光年的區別可能只是小菜一碟，但它確實使我們感到已知的宇宙更舒適親近了一些。
　　不過，研究人員也表示，中微子這種「幽靈粒子」或許能讓宇宙的半徑達到463.1億光年，但科學家們很難探測到中微子，因此，最終結果還有待進一步證實。

相關焦點

  • 為什麼可觀測宇宙半徑是465億光年？不應該是138億光年嗎？
    一直以來有一個問題困擾著大家，宇宙的年齡據說是138.2億年，姑且我們信之！但又有說可觀測宇宙的半徑高達465億光年，事實上這個問題並不簡單，我們需要對各個方面分解出來理解。光是宇宙中最快的速度，為什麼138.2億年的時間膨脹出了465億光年的半徑？解決了宇宙來自於一場爆炸的問題，我們來討論下為什麼宇宙為什麼會超光速膨脹！狹義相對論有兩個前提，一是光速不變，二是狹義相對性原理。而光速也不可超越，這就將超光速封死了，為什麼宇宙膨脹還能超過光速？因為138.2億年即使按光速膨脹也只能跑出276.4億光年，怎麼可能會到465億光年呢？
  • 宇宙年齡138億歲,半徑卻有465億光年,這裡面有什麼矛盾嗎?
    百萬秒差距是一個天文距離單位，1個秒差距約3.26光年，百萬秒差距就是326萬光年。根據上述幾個測得的數據，哈勃常數的意思，就是在距離我們326萬光年的地方，星系離開我們的速度為每秒67.8~82.4千米。這也是宇宙膨脹計算基數。
  • 宇宙約為138億歲,可觀測宇宙半徑卻達465億光年,矛盾不?
    宇宙並不是恆存的，它有一個開始，根據歐洲空間局的普朗克巡天者衛星的觀測數據計算而出的宇宙年齡為137.85億歲到137.89億歲之間，簡單一點，我們就說宇宙的年齡約為138億歲。宇宙的年齡雖為138億歲，但是可觀測宇宙的半徑卻達到了465億光年，這就有點問題了。
  • 360億光年、930億光年、2520億光年,哪個才是宇宙真實大小?
    因為宇宙在膨脹啊，由於宇宙在膨脹，180億光年外的宇宙空間在不斷加速遠離，而且是超光速遠離，這些宇宙空間遠離的速度比光速飛船的飛行速度還要快，因此光速飛船永遠無法追上以超光速膨脹的宇宙空間，根據科學家計算，在可觀測的宇宙部分，94%的天體遠離的速度超過光速，因此有人把180億光年定義為宇宙邊界，也就是半徑，由於180億光年半徑，因此可以計算出直徑為360億光年，也就是宇宙大小為360億光年。
  • 宇宙的年齡只有138億年。為什麼可觀測宇宙的半徑是465億光
    通過現代技術測量，人類發現地球直徑12000公裡，周長40000公裡，地表面積5.1億平方公裡，其中陸地面積1.5億平方公裡，佔21%，海洋面積3.6億平方公裡，人類不僅測量過地球的大小，我們還知道太陽系的大小是2光年（包括奧爾特星雲），銀河系的直徑是10萬光年，銀河系至少有1000億恆星。
  • 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?
    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。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。
  • 宇宙中有可能出現1光年半徑的星球嗎?
    什麼叫光年？光年是個長度單位，是光在真空中走一年的距離，光的速度大約為30萬千米/秒，1光年≈9.46X10^12千米=9.46萬億公裡。假如這個星球存在，半徑為一光年，直徑就是2光年，將近19萬億公裡。
  • 為什麼宇宙的年齡是 130 億年,而我們卻能看到 470 億光年遠?
    宇宙的年齡約130億年，可觀宇宙半徑約為470億光年。資料在維基百科等很多地方都可以查到。
  • 在我們宇宙中，存在視界半徑超過一光年的黑洞嗎？
    視界半徑一光年的黑洞質量將超過3萬億倍太陽質量，目前人類觀測到的黑洞當中，沒有視界半徑能達到一光年的，但是宇宙之大，也許在人類看不見的某個地方，就存在這樣一個龐然大物。在2019年4月，科學家公布了人類拍攝到的首張黑洞照片，該黑洞位於橢圓星系M87，距離地球5500萬光年，質量大約是太陽的65億倍，對應的史瓦西半徑大約為190億公裡，相當於0.002光年。
  • 宇宙年齡是130億年左右,為什麼人類能觀測到460億光年遠的天體?
    這個叫做 可視化宇宙或可觀測宇宙而這個半徑也就是460億光年左右,直徑為930億光年左右可想而知,宇宙的膨脹速度到底有多快,而至今可能都沒有停止膨脹截止2013年對宇宙年齡計算最精確的是137.98±0.37 億年而由於宇宙一直在膨脹,可觀測的宇宙半徑並不會只有138億光年人類古時候觀測的大多數天體都要比原來的位置要遠的多根據以上理論,現在可推測宇宙半徑約為460-470億光年,直徑約為930億光年左右根據宇宙學原理:從任何方向到可觀測宇宙邊緣的距離大致相同
  • 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。
  • 宇宙直徑真有930億光年？子虛烏有
    基於這樣一種觀點，又根據普朗克衛星的觀測數據計算出來了哈勃常數，我們求得了宇宙的年齡在137.99±0.21億歲，即宇宙現在的峰值年齡為138.2億歲。這個結論具有大量的觀測和數據做基礎，可信度比較高。按照這個數據和光速原理，宇宙的半徑是不可能超過138億光年的，但有人卻偏偏標新立異，他們聲稱通過計算，宇宙的直徑將不低於930億光年（半徑465光年）。那麼，他們的理論基礎是什麼哪？
  • 宇宙大爆炸後最大爆炸被發現,光年級別黑洞現身,距離地球3.9億光年...
    由於之間恆星之間的距離比較近，所以大量的黑洞會合併，第2代第3代恆星就圍繞在這些大黑洞周圍形成了星系。 》宇宙大爆炸以來最大爆炸現場，距離地球3.9億光年。 蛇夫座NGC 4258星系中心黑洞發生超級能量噴發。 這次超級能量噴發在2016年被天文學家捕捉到，噴發期內一共釋放了銀河系全部恆星在1000萬年發出的能量，目前已噴發完畢。
  • 我們的宇宙到底有多大？是138億光年嗎？
    現在，科學家用不同的方法測量了宇宙膨脹的速率，即哈勃常數，由於使用不同方法測量的結果存在差異，我們一般採用普朗克衛星通過宇宙微波背景輻射測量到的值，約等於67.80±0.77(km/s)/Mpc(Mpc為百萬秒差距，1秒差距約等於3.261光年），根據這數值可以計算得到宇宙的年齡約為138.2億年。
  • 宇宙存在一個中心點，地球距離宇宙中心區球體不超過10億光年
    二 、宇宙中心區球體的最大觀測距離宇宙誕生至今為138光年，根據光速極限原理及宇宙分布各向同性，宇宙的最大半徑應該不會超過138億光年，而由於宇宙的大部分空域都是由小於類似於構成太陽系天體的可感極限粒子的小極限粒子構成的，因此包括地球和宇宙中心區球體在內的圓形區域的直徑要小於（或遠小於）宇宙半徑，故地球與宇宙中心點的距離不會大於宇宙半徑的一半即
  • 網友問:光速是最快速度,為什麼宇宙在137億年膨脹了400億光年?
    我們的宇宙年齡是138.2億年，但是宇宙膨脹了絕對不止400多億光年（半徑）。科學上常說的宇宙半徑460億光年，指的是以地球為中心的可觀測宇宙範圍，不是整個宇宙的範圍，而整個宇宙究竟有多大目前無法得知。
  • 我們這個總時空半徑可能比現在的理論預期小約7.28倍6-2
    該長城的長度最長端橫跨約100億光年（30億秒差距），另一端的長度則是72億光年（22億秒差距，在紅移空間的紅移速度150,000 km/s），是宇宙中已知最大的單一結構。武仙－北冕座長城的紅移值為1.6到2.1，相當於距離地球約100億光年。它的名稱由來是因為它在天球上的投影位置在武仙座和北冕座。
  • 可觀測宇宙半徑只有465億光年,難道人類真的生活在牢籠當中嗎?
    在天文學中，有個「可觀測宇宙」的概念，這個概念的意思是說理想狀態下，人類所能夠觀測到的最大範圍是465億光年，也就是一個直徑930億光年的球狀體。在這個範圍之外，我們永遠無法觀測到了。不過，這個「可觀測宇宙」的觀念是在目前理論框架下的結果。也就是說，按照目前的科學理論，我們確實就只能看到這麼大的範圍。那為什麼會這樣呢？
  • 宇宙可能存在半徑一光年的恆星嗎?聊聊宇宙中的「恆星之最」
    宇宙這麼大，是否存在半徑為一光年的恆星呢？「世界之大，無奇不有」，那麼在比地球更大更浩瀚的宇宙中，就可能存在更多刷新我們世界觀的現象和事物出現，並且人類總會說「一山更有一山高」，在宇宙中有無數的恆星，我們的太陽在恆星中並不算特殊，甚至可以說十分的「普通」。
  • 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？
    ，根據光譜分析，測量到其紅移量高達11.1，按照目前測定的哈勃常數計算，它距離我們約有134億光年，這意味著，它的光是在134億年前發出的，在宇宙空間傳播了134億年後抵達地球並被哈勃空間望遠鏡捕獲。21日由歐洲航天局(ESA)的普朗克衛星最新數據確定的宇宙年齡，宇宙誕生至今約138.2億年。