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    宇宙的邊界長(zhǎng)什么樣子?

    宇宙的邊界長(zhǎng)什么樣子?

    宇宙這個(gè)概念是無(wú)限的,就好比一根直線無(wú)限長(zhǎng),一個(gè)二維平面可以是無(wú)限大,所以宇宙或許不存在邊界。

    不過(guò)可觀測(cè)宇宙是有邊界的,什么是可觀測(cè)宇宙呢?天文學(xué)家們以地球?yàn)橹行漠?huà)了一個(gè)圓,這個(gè)圓就是人類可以觀察到的極限,目前我們已知可觀測(cè)宇宙的半徑約為460億光年,它的邊界會(huì)是什么樣子呢?

    可觀測(cè)宇宙

    根據(jù)目前所創(chuàng)立的宇宙模型,宇宙誕生于138億年前的一場(chǎng)大爆炸,當(dāng)時(shí)宇宙是一個(gè)密度極高的球體,并且已經(jīng)壓縮了不知多少年,隨著球體被壓縮到了極限,許多物質(zhì)已經(jīng)無(wú)法再承受這種向內(nèi)的壓力。

    然后砰的一聲,炸了,只見(jiàn)無(wú)數(shù)的碎片四散飛去,漫長(zhǎng)的歲月過(guò)去,最后形成了我們今天的宇宙。

    宇宙爆炸的速度

    我們可觀測(cè)宇宙的起點(diǎn)是地球,銀河系其實(shí)并不處于宇宙中心,恰恰相反的是,它在比較邊緣的位置,我們所在的位置尚且能觀測(cè)到一個(gè)460億光年的宇宙半徑,這就代表如果從宇宙爆炸中心出發(fā),它膨脹至今的大小遠(yuǎn)不止460億光年。

    已知世界上最快的速度是光速,但這里有一個(gè)很奇怪的地方,就是宇宙爆炸后,碎片的逃逸速度必須是快于光速的。

    因?yàn)槿绻凑展馑賮?lái)計(jì)算逃逸的碎片,那么今天宇宙的半徑大小就被固定在了138億光年,然而人類的可觀測(cè)宇宙半徑都達(dá)到了460億光年,是這個(gè)數(shù)目的三倍以上!也就是說(shuō),宇宙爆炸速度至少得是三倍光速以上。

    但更可能的是,宇宙的爆炸速度一開(kāi)始并沒(méi)有這么快,因?yàn)橐粋€(gè)滑行的物體在有摩擦的情況下,加速度會(huì)漸漸消失,最后停下來(lái)。

    然而真空宇宙理論上并不存在摩擦,由于宇宙爆炸初始的加速度極大,在沒(méi)有任何阻礙的情況下,逃逸的爆炸碎片的速度就會(huì)長(zhǎng)期遞加,經(jīng)過(guò)了不知多少億年加速度的疊BUFF,今天各星系的速度也已經(jīng)快到了難以想象的程度!

    速度相對(duì)論

    有趣的是,太陽(yáng)系同樣是宇宙爆炸的碎片之一,按照這個(gè)理論,其實(shí)太陽(yáng)系也以超越光速的速度在不斷遠(yuǎn)離宇宙中心,我們所有人時(shí)時(shí)刻刻都在以超光速移動(dòng),為什么我們感覺(jué)不到呢?

    這個(gè)倒也很好理解,因?yàn)樗俣仁冀K是相對(duì)的,你乘坐一輛時(shí)速300KM的高鐵向南而行,窗外是一輛同向高鐵,速度也是300KM,在不變道的前提下,你甚至可以跟對(duì)面高鐵的哥們聊聊人生,談?wù)劺硐耄瞬荒芪帐种?,因?yàn)楦哞F不給開(kāi)窗。

    同樣的,既然整個(gè)太陽(yáng)系每個(gè)物體都保持了同樣的速度,朝同樣的方向前進(jìn),你身處其中自然感覺(jué)不到任何異常。

    這里有個(gè)更搞笑的猜想 ,如果我們每時(shí)每刻以超光速在移動(dòng),為什么沒(méi)有產(chǎn)生時(shí)間倒流?其實(shí)沒(méi)倒流反而是正常的,此事并沒(méi)超出常理,依然符合了愛(ài)因斯坦相對(duì)論。當(dāng)空間尺度夠大,所有的東西都一起在光速移動(dòng)時(shí),就會(huì)把時(shí)間打包一起移動(dòng),就相當(dāng)于我們的時(shí)間與空間都沒(méi)移動(dòng),依然是固定的。

    扭曲宇宙

    同樣的,因?yàn)槊總€(gè)星系都在移動(dòng),我們的可觀測(cè)宇宙其實(shí)存在很大的誤區(qū),因?yàn)橹挥形覀兘邮盏搅四抢锏墓?,才能觀測(cè)到它。

    但是有個(gè)問(wèn)題,就是我們觀察到的每個(gè)地點(diǎn),都在不斷地離我們遠(yuǎn)去,不同的地點(diǎn)速度又完全不同,所以我們觀察到的宇宙跟真實(shí)宇宙對(duì)比,可能完全沒(méi)長(zhǎng)一個(gè)樣子,真實(shí)的宇宙需要按照我們觀察到的宇宙照片進(jìn)行一個(gè)不同程度的扭曲。

    結(jié)語(yǔ)

    可觀測(cè)宇宙的邊界就是光能抵達(dá)我們的地方,但由于大家都在雙向移動(dòng),所以每個(gè)地點(diǎn)的時(shí)間與空間,都得按照觀測(cè)位置進(jìn)行扭曲,再加上吞噬光的黑洞,與很多目前人類科技無(wú)法確定的因素,我們或許永遠(yuǎn)沒(méi)辦法推測(cè)出真正的宇宙邊界長(zhǎng)啥樣。

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