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宇宙不断膨胀,它在怎样的空间中膨胀?离不开宇宙并非速度不够快

 无上科学信仰 2021-05-21

宇宙广袤而无边,而且宇宙之大远比我们所看到的要大得多。

在地球上,大多数人可能并不关心宇宙有多大,因为宇宙的大与小似乎从来就与自己没有什么关系,因为对于自己而言,地球就已经足够大了,大得穷尽一生也走不完。即便如此,人类还是在梦想的指引下仰头凝视深空,而这一望,着实吃惊不小,宇宙太大了。人类所居住的地球位于太阳系之中,而这个半径达到一光年的恒星系,对于现在的人类而言绝对是一片无法逾越的空间,虽然我们可以发射一些如“旅行者”一般的航天器,让它们漫无目的地向太阳系外飞去,但这绝对不能算是真正意义上的离开太阳系。

太阳系对于人类而言就是全部,而对于宇宙而言,则微不足道,太阳系隶属于银河系,在银河系中,像太阳这样的恒星要以千亿来进行计算,而银河系又隶属于本星系群,本星系群又是超室女座星系团的组成部分,而这样的星系团,宇宙中到底有多少?谁也说不清。

那么这个能够容纳海量星系团的宇宙到底有多大呢?可观测宇宙的半径达到了465亿光年,我们通常所说的宇宙,指的就是这个可观测宇宙。

那么在可观测宇宙之外,难道还有不可观测宇宙吗?当然有。生活在地球上,所有的东西都离我们太近了,而光速本身又太快了,所以我们误以为“看”是一件瞬时的事情。事实上我们能够看到东西,都是由于照射在这个东西上的光反射进入我们眼睛的结果,而光并不能瞬移,它虽然很快,但一样需要时间,它的速度为每秒299792458米。所以,我们看到的太阳是8分钟以前的太阳,而我们看到的天狼星则是8.6年以前的天狼星。

距离地球越远,光到达地球所需的时间就越长,而在一定距离之外,光还没有足够的时间传到地球之上,所以我们自然也就无法看到,这就是可观测宇宙之外的世界。

那么是可观测宇宙大,还是可观测宇宙之外的区域大呢?由于无法进行观测,我们并不知道可观测宇宙之外的区域到底有多大,但我们知道它一定比可观测宇宙的范围大得多。宇宙并非从一开始就如此巨大,最初的宇宙也不过就是一个体积无限小的奇点,之后奇点爆炸,宇宙不断膨胀,在经历了138亿年的时间之后,才有了如今的大小,而这138亿年是根据普朗克卫星传回的数据进行计算而得出的。同样,我们也可以使用已有的数据进行计算和推测,来估算整个宇宙的大小。目前科学家认为整个宇宙的半径应该不小于12万亿光年,这比可观测宇宙的465亿光年可是大得多了,遗憾的是我们永远无法去验证它。

既然宇宙从诞生伊始就开始膨胀,那么它到底是在一个怎样的空间中膨胀的呢?其实并没有什么所谓承载宇宙的空间,在宇宙诞生之前,空间本就不存在,是宇宙的膨胀创造了空间。

既然宇宙诞生之前没有空间,那么宇宙之外自然也就不存在空间,至少不存在我们通常意义上的“空间”。那么宇宙之外到底有什么呢?它可能是一个更高维度的世界。而我们能够进入到那个更好维度的世界,取决于我们所在宇宙的形状。根据广义相对论,时空是会发生弯曲的,而导致时空弯曲的就是空间中的质量,质量越大的物体,周围时空弯曲的程度就越大。

宇宙中存在着巨大的质量和能量,它们会导致宇宙空间发生弯曲,我们无法计算这些质量与能量是否足以使宇宙成为一个封闭的形状。

我们可以举一个例子,比如我们是生活在纸面上的二维生物,对于我们而言,这张纸就是整个宇宙,如果这张纸是平坦开放的,那么只要我们速度够快,就可以走到纸张的边缘,最终走出纸张,来到三维的世界。但如果这张纸极度弯曲,以致弯曲闭合成为一个纸球,那么无论我们速度多快,也无法离开这张纸,原因是作为二维生物,我们不可能跳出纸张进入三维的世界,我们只能在纸张上移动,而这张纸无论膨胀得多大,它都是一个球,有限而无界,永远也走不出去。

同样的道理,如果我们的宇宙是封闭的,而宇宙之外是更高维度的世界,那么我们永远也无法看到它的真容。当然,这些只是理论上的推论,事实上在现有的能力下,我们不仅不知道宇宙之外的世界是怎样的,也无法通过已知的信息计算出宇宙的形状。

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