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宇宙到底有多大？是一个想破脑袋也想不明白的问题。根据目前最流行的理论，宇宙诞生于一次奇点大爆炸，至今已有138亿年的历史。 你或许会感到奇怪，宇宙有年龄，怎么可能是无限的？宇宙中最快的莫过于光速，光朝一个方向飞，总能飞到边吧？ 如果把地球比作茫茫大海上的一条船，科学家把天文望远镜转向各个方向，能看到的最远范围相当于一个巨大的球体，这个球体被称为“可观测宇宙”。 可观测宇宙有多大？你可能不假思索地说，光速乘以宇宙年龄，直径就是276亿光年呗。这个答案貌似正确，但没有考虑到宇宙自大爆炸发生以来，无时无刻不在膨胀之中，在最早期的暴胀阶段，宇宙膨胀的速度还远远超过光速。 更关键的是，宇宙膨胀是各向均匀同性的，即无论你在宇宙中的哪个地方，都会看到周围的一切以相同的速度离你远去——好比一只蚂蚁趴在膨胀的气球表面，把它换到气球其它地方，看到的景象没有任何区别。 可观测宇宙究竟膨胀了多少呢？假设大爆炸发生时，有人站在138亿光年之外举起手枪向你射出一颗“光速”子弹，那么到今天他已经和你相距460亿光年了！那颗子弹永远都无法靠近你，反而离你越来越远。也就是说，可观测宇宙的直径大约为920亿光年！ 据估计，可观测宇宙内有两万亿个星系，就算人类现在掌握光速旅行的绝技，由于时空本身在膨胀，我们能够到达的最远距离也只有145亿光年。科学家通常所说的宇宙指的就是可观测宇宙，超出这个范围之外的部分，我们根本无从知晓。 真正的宇宙到底是有限还是无限的？假设宇宙是有限的，我们向某个方向一直走，总有一天能回到起点；朝一个方向使劲看，也许能看到你自己的后脑勺！对于大的没边的东西，要估量它的大小，首先得知道形状。对于宇宙的形状，科学家提出三种假设：有限的封闭球体；无限的马鞍形；没有任何形状，无限平坦。 如果我们生活在一个弯曲的有限空间（大球）内，就会看到远处的光线互相靠拢；如果我们生活在一个反向弯曲的无限空间（马鞍）内，就会发现光线彼此发散远离，而天文观测显示，即使极远处的光线也不受任何干扰，沿着自己的初始方向无限延伸——也就是说，我们所在的宇宙很可能是无限平坦的。 当然，这并不意味着宇宙空间曲率绝对为零。NASA威尔金森各向异性探测器的测量结果显示，宇宙空间的曲率小于0.4%。如果我们由此断言宇宙是有限的，那么它的范围之大将超乎你的想象——半径至少是可观测宇宙的250倍，体积是可观测宇宙的1500万倍，直径11万亿光年！ 实际上，宇宙有多大是个科学家也不敢再想下去的问题。宇宙大爆炸是否只发生了一次？奇点是不是诞生于一片虚无？是否有无限多个宇宙在不断碰撞中重生和湮灭？也许这个问题完全超出了人类的认知，对于我们来说，宇宙是有限还是无限都没有任何区别。 |
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