眾多理論表明宇宙並非無限大,那麼宇宙究竟有多大

2020-10-25 江湖最百曉

千百年來,當我們仰望星空的時候,都經不住思考一個問題,這個宇宙到底有多大,宇宙是不是無限的,宇宙之外到底是什麼樣子。雖然人類對宇宙充滿了好奇和疑惑,但是不可否認,人類在未來的幾百年甚至上千年都無法搞清楚這些問題。雖然在可預見的未來人類無法探索到宇宙的全貌,但是我們仍然可以根據現在對宇宙的些許發現來分析一下宇宙到底是個什麼樣子。


首先我們在討論宇宙的體積的時候,總是會說成是「無限大」。但是我們有沒有想過,宇宙其實是有限的。宇宙是空間和時間的結合,宇宙的年齡根據人類的測算,大概是138億年,既然宇宙的年齡有限,那宇宙的空間和物資自然也就有限了,因為宇宙無法在有限的時間裡創造出無限的物質和空間。根據天文學家的發現,幾乎所有的星系都在遠離地球而去,而去離地球越遠的星系移動的越快,這就是著名的「哈勃定律」。既然這些星系都在遠離地球,而去是加速的,這就說明宇宙在加速膨脹,根據這個理論,提出了宇宙大爆炸理論,而「膨脹」這個詞恰恰就說明了宇宙是有邊緣的。

既然宇宙是有限的,那麼宇宙到底有多大?現在的宇宙,我們稱之為可觀測宇宙,顧名思義就是我們人類通過目前的科技手段可以觀察感知到的宇宙範圍。人類是通過光的傳播來觀測宇宙的,目前可以觀測到的最遠的光是來自138億年以外的光,也就是說現在的可觀測宇宙的範圍是以地球為中心,以138億光年為半徑的範圍。

而且,宇宙一直在膨脹,即使我們接收到的最遠的光就是宇宙邊界發出的光,那也是138億年的宇宙邊界發出的光了,由於宇宙在加速膨脹,現在的宇宙遠不止半徑138億光年那麼大,這也就是說人類通過電磁波永遠無法探測到宇宙的邊界。根據「哈勃定律」的計算,目前的宇宙邊界至少在距離地球465億光年之外,宇宙的直徑就至少是930億光年,而真實的宇宙很有可能比這個大得多。

事實上關於宇宙的大小還有別的說法,就是存在時空扭曲的三維超球面。這個三維超球面我們很難理解,但我們可以通過我們的地球的二維球面來類比一下。我們在地球表面無論怎麼走,都無法走出地球,而我們的宇宙很有可能就是一個類似的三維超球面,我們無論從哪個方向觀測,觀測得再遠,也無法離開宇宙,甚至我們觀測到的幾億年前的光,有可能就是從我們身邊發出的。

類似的理論還有一個是兩位前蘇聯天文學家提出的「甜甜圈」理論,認為宇宙是一個類似於甜甜圈結構的表面聯通的形狀,星系在其表面循環運動,而甜甜圈是在膨脹的,因此星系是相互遠離的。

那宇宙外面是什麼呢?大爆炸之前宇宙只是一個點,宇宙之外是無邊無際的「暗空間」,而這些「暗空間」正是為宇宙大爆炸和宇宙膨脹所「預留」的空間,使宇宙一直膨脹下去。如果在未來人類可以擺脫光速的限制,或許我們可以一探宇宙全貌。

相關焦點

  • 宇宙究竟有多大,眾多理論表明宇宙並非無限大
    千百年來,當我們仰望星空的時候,都經不住思考一個問題,這個宇宙到底有多大,宇宙是不是無限的,宇宙之外到底是什麼樣子。雖然人類對宇宙充滿了好奇和疑惑,但是不可否認,人類在未來的幾百年甚至上千年都無法搞清楚這些問題。
  • 宇宙究竟有多大,它的盡頭是什麼?
    宇宙究竟有多大,它的盡頭是什麼?這個問題不只是我們,相信包括已故偉大的物理學家史蒂芬·霍金及很多其他科學家都對個問題存在疑惑。當然,問題的答案並不是那麼簡單,事實上,我們的銀河星系及目前可觀測到的其它星系,都正朝著宇宙的邊緣飛逝。近幾年科學們發現宇宙在加速膨脹,它被某種看不見的神秘力量所吸引。
  • 宇宙外面是什麼?宇宙有多大?
    這種物質的運動過程挑戰了所有對大爆炸後宇宙整體物質分布的預測。可能的原因之一:哈勃體積之外的巨大質量結構產生的引力對本宇宙的影響結果。這意味著在我們觀測範圍之外的無限宇宙中存在著不可確定的構造。這些構造可能以任何形態出現,有可能是一大塊物質和能量的結合體,其體量之大超乎人類想像,也有可能是其他宇宙來的奇怪彎曲漏鬥狀引力。
  • 宇宙理論的新突破:科學家表明宇宙是多維度的,是一片空間和時間
    每一個膨脹的汽包就是一個宇宙最近,英國天文學家皇家馬丁裡斯認為,人類在尋求更多宇宙知識方面取得了三項重大突破。這位公認的英國頂級的天文學家的理論表示,我們的宇宙可能是陷入空間和時間的多平面上的眾多宇宙之一。
  • 既然有人說宇宙不是無限大的,那麼宇宙之外是什麼?
    事實上宇宙是否是無限大小我們還真不能區分,因為現在了解到的只是可觀測宇宙大小!而之外還有多大,只能根據模型來推測......但理論上,如果根據宇宙暴漲理論,宇宙確實不是無限大的!暴漲的宇宙會使早期宇宙膨脹超過光速,而局限於光學或者電磁波段觀測手段的人類來講,這絕對不是一個好消息,因為過快的速度產生的紅移會將可見光波段拉伸至微波段,而微波段則趨向於低頻段直至無法觀測的水平狀態!到此為止,我們賴以觀測信號沒有了,那麼我們再也無法獲取到遙遠宇宙的信息,只能從數學模型上來腦補遙遠宇宙的狀況!!
  • 宇宙是無限的嗎?宇宙有多大?
    宇宙當然不是無限大了,宇宙是有限無界的。這個不光是愛因斯坦把廣義相對論應用於宇宙學中得出的結論,也是哲學上邏輯上的結論。宇宙無限在哲學上邏輯上講不通,除非宇宙不是物質,只要是物質就有大小。宇宙的有限主要表現在時間、空間、物質和能量的有限。
  • 宇宙到底有多大
    宇宙究竟有多大呢?這裡有一個形象的說明:我們先將太陽想像成一個南瓜,那麼大約2500億個南瓜堆成了銀河系,而1000以上個這樣的"南瓜堆」又分布在一個假想的「空心球」裡。這個「空心球」的容量就是宇宙的大小。而我們居住的地球在這個「空心球」裡,不過像一顆小小的綠豆而已。
  • 宇宙是否是無限的,宇宙之外到底有什麼呢?
    千百年來,當我們仰望星空都會思考一個問題,宇宙到底有多大?宇宙之外又是什麼一番景象?人類可能在未來的幾百上千年,甚至永遠都搞不清楚這些問題,但是我們還是可以透過目前人類的一些渺小的發現,來分析一下宇宙之外到底有什麼?
  • 既然宇宙無限大,人類用有限的時間去探索無限宇宙,還有意義嗎?
    但是據說宇宙無限大,用有限的生命去探索無限的宇宙有意義嗎?宇宙的大小到底是有限的還是無限的?牛頓從萬有引力的角度思考有限的空間內無數的星星會因為引力而吸引到一起,從而得出了無限宇宙的結論!而奧博斯則通過夜晚仍然是黑暗的推測出無限的宇宙和無限的星星,地球應該沒有夜晚,因此認為宇宙有一個誕生的時間!
  • 宇宙有邊界嗎?它究竟有多大?
    如果你有想過時空旅行,很簡單,你只要抬頭仰望天空就可以了。你所看到的每一縷星光,都是遙遠過去的每一個瞬間。這是因為宇宙中的恆星,星系都距離我們太過遙遠,即便其中最近的那些,它們發出的光要抵達地球,也需要幾千幾萬甚至幾十萬年的時間。毫無疑問,宇宙浩渺無垠。但是,宇宙究竟有多大?
  • 宇宙很大但仍有限度,宇宙之外的空間呢?它該有多大?裡面都有啥
    我們的宇宙十分廣大,但是再廣大的東西也是有它的邊界的,沒有什麼無限的東西,科學家們通過觀測和推論認為,如今宇宙的可觀測規模約為直徑930億光年,這是以我們的地球為中心來計算的。被各領域科學家們廣泛接受的宇宙大爆炸理論認為我們的宇宙產生於極其微小的奇點的一次大爆炸,之後它就開始了快速的膨脹,其邊緣部分遠超光速,而宇宙的誕生已經有138億年,根據這一理論進行推論,宇宙膨脹的規模再大也是有限的,因此我們的宇宙的規模並非無限大,而是一個有限度的事物。雖然我們的宇宙已經很大,但是宇宙之外的空間肯定大得多,甚至我們無法想像它有多大。
  • 宇宙之外到底有多大
    我們提到宇宙在討論他有多大事,總會形容宇宙是無限大的宇宙這個詞來源於兩千多年前的莊子,宇是指上下四方,即空間;宙,是指古往今來,即時間,那麼宇宙就是空間和時間的結合,如果空間是無限的,不好理解,那麼時間是否是無限的時間在我們看來好像沒有盡頭。按照目前我們對時間的理解,時間就是物質存在的一種客觀形式是物質。
  • 宇宙究竟有多大?銀河系也只是宇宙中的一粒塵埃!
    晴朗夜空,我們抬頭仰望星空,望著一望無際的星空中,不計其數的星星在天空中閃耀光芒,人們不禁要問,宇宙究竟有多大,宇宙中究竟存在多少星球?星空認識宇宙之大,先從我們賴以生存的地球開始。地球的表面積達5.1億平方公裡,地球上生活著870萬種未知的和已知的生物。
  • 宇宙的三大未解之謎:暗物質究竟是什麼?宇宙有多大?
    宇宙是世間萬物的總稱,是時間和空間的統一,是由空間、時間、物質和能量,所構成的統一體。人類對於宇宙的探索雖然已經取得了輝煌的成就,但是實際上我們能窺探到的宇宙中非常小,宇宙對於我們來說依舊是神秘變幻莫測的。今天我們就來聊一聊宇宙的三大未解之謎,暗物質究竟是什麼?宇宙有多大?
  • 宇宙究竟有多大?它的邊界在哪裡?
    ▲如果你有設想過時空旅行,很簡單,你只要抬頭仰望天空就可以了。你所看到的每一縷星光,都是遙遠過去的一個個瞬間毫無疑問,宇宙浩渺無垠。但是,宇宙究竟有多大?兩顆發出同樣數量能量,具備同樣亮度的恆星,如果它們到地球的距離不同,那麼從地球看過去,它們是不一樣的。很自然的,比較遠的那一顆看上去會暗淡一些。科學家們可以根據恆星的真實亮度,然後比對它們從地球上看去的明暗程度,便可以據此推算出它們到地球的遠近。但,宇宙的邊界呢?該如何測算那些真的極度遙遠的天體的距離?這裡用到的方法比較複雜了。
  • 哈勃望遠鏡已看到134億光年,宇宙究竟有多大?它為什麼那麼大?
    因此,實際上宇宙有多大,科學家目前並不知曉,只知道很大很大……為了看到更遙遠的星系,探索早期宇宙的演化,探測第一代的恆星和星系,美國國家航空航天局(NASA)、歐洲航天局(ESA)和加拿大國家航天局(CSA)共同研發的紅外空間望遠鏡——詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將升空接替哈勃空間望遠鏡的任務,紅外波段觀測能力加上數倍於哈勃空間望遠鏡的口徑,將有望發現更多紅移量更大的遙遠天體
  • 地球有多大? 最大的星球有多大? 宇宙究竟有多大?
    地球有多大? 最大的星球有多大? 宇宙究竟有多大?今天我們來看看地球在宇宙中的位置!這是我們的地球。
  • 宇宙在超光速膨脹中?宇宙到底有多大?
    我們的宇宙有多大呢?有科學數據顯示可觀測宇宙半徑約為465億光年,直徑約為930億光年,那我們的宇宙就是930億光年那麼大嗎?但是又有數據告訴我們宇宙的年齡只有138億年,那為什麼宇宙會有930億光年那麼大,宇宙大爆炸理論不是說宇宙從奇點爆炸後才產生了宇宙,那為什麼可觀測宇宙會比宇宙年齡還大呢?宇宙模型的由來宇宙到底是什麼形狀的,我們人類一直在探索,也一直在假設,可能是圓的,可能是方的,近代天文學就提出了三種假設:無邊無限靜態宇宙、有限無邊靜態宇宙、無邊無限動態宇宙。
  • 既然宇宙無限大,為什麼科學家認為宇宙只有137億歲?
    宇宙無限大,為什麼人類卻認為它只有137億歲?如果我們不知道它是無限大的,我們就不知道它有多大。兩者都不是假設,而是基於我們所能看到的。宇宙有一個開端並且正在膨脹的觀點是基於愛因斯坦的廣義相對論,它與觀察到的證據相吻合。隨著埃德溫·哈勃發現宇宙紅移,這個想法開始被接受。我們可以看到遙遠的星系紅移,也就是說,正在遠離我們。
  • 宇宙終點可能不是熱寂,一種新理論認為宇宙可以無限重生
    要達到最終的熱寂,將需要非常長的時間,但再長的時間都有一個盡頭,對宇宙來說這是很可悲的。有一個新理論打破了這樣悲慘的未來,是剛獲得諾貝爾物理獎的科學家羅傑·彭羅斯提出的。他認為宇宙是不朽的,它將一遍又一遍的無限重生。