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为什么可观测宇宙以外的部分无法观察?

 科学船坞 2022-07-02 发布于江苏

为什么可观测宇宙以外的部分无法观察?

我们的宇宙有多大,年龄几何,这个问题是最引人好奇的问题,追溯漫漫远古长河,畅想无边无际的宇宙边界在何方。

138亿岁是宇宙的年龄,与之相对应出现的是930亿光年,不要误会,930亿光年是什么数据呢?说得直白一点,这是以地球为中心向宇宙深空望去,各个方向望去,能观察到的范围必然是以地球为中心的球体,半径是465亿光年。

肯定会有疑问,为什么会是138亿岁,而不是200亿岁2000亿岁呢,为什么不是1000亿光年2000亿光年呢?详细地介绍得出这些理论的原因,那得是一篇长篇大论也不一定可以解释清楚。这里只简单的介绍一下关于宇宙的几个理论与重大发现,大爆炸宇宙论与哈勃的重大发现,大爆炸宇宙论描述宇宙有一个极小的开端,发生急剧的膨胀,并且现在还在持续的膨胀。

哈勃发现众多遥远的星系都在退行,也表明宇宙确实在膨胀。哈勃根据众多数据得出一个公式并计算出哈勃常数。既然宇宙存在一种类似于“开端”的东西,这就好办了。后面的事情就交给望远镜来发现更准确的数据了,诸如宇宙微波背景辐射,威尔金森微波各向异性探测器专门用来观测宇宙微波背景辐射的微小变化差异性,微波背景辐射可以简单地理解为宇宙开端大爆炸时刻到现在,漫长的时间过去后宇宙的余温。

2012 年,威尔金森微波各向异性探测器根据9年的数据代入公式中测算出年龄(13.772 ± 0.059)× 10^9年,2015年,普朗克卫星收集的数据计算宇宙年龄为(13.799 ± 0.021)× 10^9 年。宇宙的年龄知道了,继而,我们可以观测到的宇宙的大小就可以知道了,这里头牵扯到的计算过程可以写几页纸。

宇宙的实际大小可能早已超出了我们的想象,但是我们却只能看到半径465亿光年内的宇宙,这是因为光的传播并非超距传播,它也是有传播速度的,换句话说,从这里到那里,需要一定的时间。然而宇宙一直在膨胀,距离我们远的星体远离我们的速度越快,以至于距离我们足够远的地方的光线不会到地球这里,我们也就观测不到了。

从图中就可以直观看出来,黄圈代表人类可观测宇宙范围,假如宇宙中有其他文明,他们也会有自己的可观测宇宙范围,如白圈一样。

综上所述,观测的基础是接收到来自于远方的光,而光并不一定指的是可见光,它还有不可见光之分,如上文所述,足够远的地方因为宇宙的膨胀速度所限制,光永远也飞不来地球这边,望远镜也就接收不到,因此不可见。

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