科學探索:宇宙到底有多大
發布時間:2021-04-15
瀏覽次數:1431
科學探索:宇宙到底有多大

關(guan) 於(yu) 宇宙的誕生,目前科學界的主流解釋是宇宙大爆炸說。也就是我們(men) 的宇宙始於(yu) 一個(ge) 密度無限大、能量無限高、體(ti) 積無限小的奇點,從(cong) 奇點爆炸那一刻起,時間、空間以及我們(men) 的宇宙才開始工作。至今,宇宙已經走過了將近140億(yi) 年,邊界仍在擴大。

宇宙到底有多大

科學家繪製的宇宙微波背景輻射全圖

那麽(me) 宇宙到底有多大呢?

首先宇宙可能是無限大的。因為(wei) 根據廣義(yi) 相對論,宇宙空間中的一些區域的“膨脹速度”可能會(hui) 大於(yu) 光速。同樣根據哈勃定律推論以及觀測到的紅移現象,宇宙中的邊緣區域是以光速或超光速的速度在持續膨脹。因此,討論宇宙有多大的問題,變得不可能。

宇宙到底有多大

“紅移”現象的發現是宇宙大爆炸說的有力證據之一

但是,雖然宇宙邊界無法確定,但是人類可觀測的宇宙範圍確是一個(ge) 相對確定的數值,被定義(yi) 為(wei) 宇宙視界,直徑大概是930億(yi) 光年。通俗來講,宇宙視界指地球上能接收的宇宙電磁波傳(chuan) 來的最大範圍。超過這一範圍,光線達不到地球,永遠不會(hui) 被觀測到。

宇宙到底有多大

“宇宙視界”範圍想象圖

怎麽(me) 計算出來的呢?根據廣義(yi) 相對論,宇宙中有些區域的膨脹速度大於(yu) 光速,也就是說這個(ge) 區域的物質延伸,比光信號的到達還要快。根據哈勃定律和紅移現象,這些以超光速膨脹的區域,我們(men) 永遠不可見,根據根據“弗裏德曼方程”結合“威爾金森微波各向異性探測器” (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe)多年的探測數據來計算,這個(ge) 可見範圍的半徑大概是465億(yi) 光年,也就是直徑930億(yi) 光年左右。

宇宙到底有多大

“弗裏德曼方程”是廣義(yi) 相對論框架下描述空間上均一且各向同性的膨脹宇宙模型的一組方程

超出這個(ge) 範圍,我們(men) 什麽(me) 也看不到。


關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】,了解更多博物學院活動詳情
 

聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者