哈勃體積也稱為可不都雅察宇宙,是一個以不都雅察者作為中心的球體空間,小得足以讓不都雅察者不都雅察到該畛域內的物體,也就是說物體發出的光有充分時刻達到不都雅察者。
咱們常說的宇宙直徑為920億光年,說的是可不都雅察宇宙的巨細,意思就是咱們在實踐上能夠看到這個畛域內的星系、星系團等一系列物質的構造。那麼460億光年外看不到的地區仍然是咱們的宇宙,為不成不都雅察宇宙。那麼在咱們的宇宙之外(可不都雅察和不成不都雅察)大略還存在著彼此沒有任何接洽相干、沒有因果相干的多元宇宙,這是暴脹實踐提出的瞻望,也就說在宇宙之外的確還存在著宇宙。不外今朝並沒有取得證明。
以是標題是,春秋138億年的宇宙為何有920億光年這麼大?為什麼可不都雅察半徑外的宇宙咱們看不到?咱們宇宙之外的宇宙,也就是多元宇宙是怎樣來的?回復這些標題,信任能夠處理你許多的疑難。
多元宇宙,宇宙之外的宇宙
大爆炸實踐提出往後,為咱們處理了宇宙中現存物質構造的起源和生長曆程,但同時也為咱們提出了新的標題,大爆炸所謂的「奇點」,也就是阿誰炙熱、濃重、充塞物質粒子和高能輻射的狀態是怎樣來的?這就是擺在宇宙學家眼前目今的大標題,大爆炸實踐並沒有講述咱們最初的狀態是怎樣來,是以咱們以為大爆炸實踐並不完美,當然還包括其他的一些標題:
微波輻射的溫度(也就是密度)漲落是怎樣來的?這是一切物質構造的根本,或稱為種子。
空間各項同性的標題(大尺度上看,宇宙物質分布又險些是勻稱的),
幾十、乃至數百光年外的宇宙,它們相距那麼邊遠並沒有產生過信息交流,那麼空間的溫度為何是一律的?也就是從微波布景輻射上看,空間各處的平均溫度為2.725K。
空間為如何若何此平坦?也就是說咱們的可不都雅察宇宙和零曲率險些無法辨別。
以上的標題都是大爆炸實踐無法處理的,但大爆炸實踐在其他方面的勝利讓人無法猜忌其是不對的,於是科學家就深思著,大爆炸實踐必然不完美,是不是在大爆炸之前還存在著某種未知的狀態。
1980年,美國的科學家阿蘭·古斯就提出了暴脹實踐,其產生在大爆炸之前,也就是說宇宙並不是直接從大爆炸起頭的,在這之前空間中沒有任何物質和輻射,只存在充塞空間的真空能量。真空能量的量子場波動導致了空間各處在差異的點泛起出指數膨脹,就近似於與你正在煤氣灶上熬一鍋濃湯,湯裡會在各處差異的點冒泡。
每個暴漲的地區在將來就造成了獨立、並沒有任何接洽的多個宇宙。這就是暴漲實踐對多元宇宙的意料,其也無法證明。這就聲名在咱們的宇宙之外,另有其他的宇宙,也就是說在宇宙在外另有空間。咱們的宇宙與其他的宇宙一起漂流再更大的母宇宙中。
那麼在咱們的宇宙中為何會存在可不都雅察和不成不都雅察之分呢?
在單個暴漲的泡泡裡,其中就有一個是咱們的宇宙,真空能量使得空間呈指數膨脹,空間麻利被拉伸,不管之間的宇宙是什麼形狀,在暴漲完畢後,都市被拉扯到與平坦的空間沒有分別。就像上圖中a到d的歷程。
真空中的能量波動也會跟著空間的膨脹被麻利拉伸到咱們宇宙的任何地區,這些微小的能量波動在暴漲完畢後,一小部分真空能量就衰變到了物質中,稱為宇宙在加熱,孕育產生了熱大爆炸的初始狀態,能量的微小波動也會為日後的物質構造供應了密度略微的不勻稱,而微波輻射的密度漲落也來之於此。
真空能量中更大一部分能量將被封存在真空中,也就是咱們而今說的暗能量。
首先要分明明明的是,在宇宙降生到而今,可能是到將來,都一貫在膨脹,從來沒有停息過,而且宇宙的膨脹速率也遠遠趕過了光速。宇宙在經歷了再加熱階段往後,大爆炸起頭,並經歷了一系列的粒子與粒子的高能撞擊,也發明出了咱們今天所知或未知的悉數根基粒子。但曉得大爆炸的38萬年後,跟著宇宙的膨脹冷卻,中性原子才得以造成。
但這時宇宙中並沒有任何恆星、星系,這些發光的物質構造是在宇宙降生後的5切切到1億年間造成,可想而知等恆星造成光起頭向咱們奔來的時辰,宇宙曾經膨脹到沒有邊際了。
一些離咱們較近的星系的光,能夠再短時刻內達到咱們地球,一些離咱們較遠的星系的光就要花消更長的時刻,也就是說離咱們越遠,花的時刻越長,究竟光速是有限制的。要是宇宙一處在減速膨脹的狀態,那麼這些星系就算距離再遠,總有一天他們的光都市到達地球的,也就說咱們的可不都雅察畛域是不停的再擴張,將來將能看到更多星系。
可是由於暗能量的存在,宇宙再降生後45億年的時辰,起頭加速膨脹,這就象徵著,那些星系的光還沒有到達地球的星系,將永世不會到達地球,那些曾經到達的,咱們將能望見它們,但它們今朝最遠的曾經膨脹到了460億光年臨近,這就是咱們的可不都雅察宇宙,那些光一貫都沒有達到地球的星系就在可不都雅察宇宙之外。
總結:
我在梳理下,由於暴漲初期量子場的波動導致空間各處在不同點起頭暴漲,發明出了差異的宇宙,這些宇宙之間沒有任何的因果接洽相干,並且另有科學家之處,有些地區的暴漲還在舉辦。也就是在始終的發明出新的宇宙泡泡。
在單個宇宙中,由於光速有點,但膨脹一貫在產生,且速率高於光速,以是有些星系造成往後的光就一貫沒有到達地球。那當然咱們也就只能看到那些光曾經達到咱們地球的星系了,這個地區就是可不都雅察宇宙。