完整的宇宙到底有多大?科學家:宇宙可能不存在邊界也并非唯一

此前, 美國宇航局在其官網公布第韋伯望遠鏡的第一批照片,這張照片向我們展示了 46億光年之外的美麗星系。

當你把圖片上每一個 閃爍的小星點兒放大之后,你就會發現它們其實是一個 巨大的星系。因此我們很難確定,在這張圖片中到底包含了多少個星系,而其中又有多少閃耀的恒星。

許多人看到這張照片的第一感覺就是, 宇宙實在是太大了,而我們與之相比真的就是「滄海一粟」。也有許多人在這之下討論起了 宇宙的大小,那麼完整的宇宙到底有多大呢?科學家表示,人們可能看不到宇宙的邊界,因為它可能并不存在。

觀測宇宙學的誕生

其實從人類文明發展的時間,和身體結構來看, 我們想要觀測和理解宇宙是非常費勁兒的,并且這對我們來說似乎也沒什麼意義。畢竟只要太陽正常升起,宇宙的謎題是否解開,都不會影響到普通人的生活。

但是人類和其他物種最明顯的差異就在于, 我們有著多少盆冷水都無法澆滅的好奇心,所以甭管有沒有意義,先一頭扎進去探索再說。就這樣, 人類從第一次抬頭仰望星空,開始一步步地走向「宇宙深處」。

對于宇 宙到底有多大,又是什麼樣的問題,自人類第一次發問以來,其實已經出現了諸多答案了。

不管是中國的 「宇之表無極,宙之端無窮」還是 「日心說」,人類的認知在找到更多真相之后,漸漸地清晰了起來。當 觀測宇宙學誕生之后,人類對宇宙的認知到達了一個新的高度。

就這樣, 人類看到了更多有關于宇宙的細節,發現原來宇宙可能真的是 無邊無際的。更重要的是,宇宙原來從未「靜止」, 它一直處在膨脹當中。

這就是大家非常熟悉的哈勃定律,哈勃定律證明了宇宙處在膨脹當中的現狀,被科學家們認為開創了現代觀測宇宙學。

為什麼哈勃定律顯得如此重要呢?因為人們通過它發現了 宇宙微波背景輻射,而這次發現常常被稱作為看到了 「上帝的臉」

在這種情況下, 我們得到了宇宙的大小,其半徑大概是460億光年,而它的邊界也常常被說成是宇宙的邊界。

需要注意的是, 這里所說的宇宙大小指的是可觀測宇宙大小,是我們借助光觀察到的范圍。而咱們在前文中也說了,哈勃定律證明了宇宙依舊處于膨脹當中,而這個 膨脹的速度是超越光速存在的,所以 我們看到的并非是完整的宇宙。

伊利諾伊大學的物理學教授杰西·謝爾頓表示,「從某種意義上講,所謂宇宙的邊界,就是當最古老的光線到達我們這里時,我們眼中所看到的景象。」

說到這兒大家就明白了, 不論光跑得再快,都無法抵達真正的邊界,因為這個邊界也一直在擴大。因此,完整的宇宙到底是怎麼樣的,沒有人知道。此外,在絕大多數科學家看來, 宇宙應該是沒有邊界的。

宇宙是沒有邊界的

在我們的眼中, 任何的事情都是有始有終的,就像宇宙從爆炸中誕生,后來又會以我們不曾知曉的方式消亡。同理, 宇宙也應該是有固定范圍的,因為「無邊無際」這個概念實在是太模糊了,咱們無法想象。

因此許多時候,大家會想象宇宙邊界的模樣,思考它會不會是一條邊界線。可是科學家經過研究和探索發現, 宇宙實際上并不存在邊界,我們現在看到的邊界只是可觀測宇宙的。

至于可觀測宇宙之外,可能依舊有著大量的天體,和我們現在看到的宇宙空間差不多。

為了能夠方便人們的理解, 科學家還將宇宙的形狀形容成了甜甜圈的表面,表示宇宙可能就是個甜甜圈,沒有所謂的邊界。

這意味著,我們站在從宇宙的一端開始走,只要走得夠久,總有機率能回到原點。

這樣來看,不論是 宇宙膨脹的速度還是宇宙本身的特性,都告訴人們不管借助什麼都 無法看到宇宙的邊界。就算日后我們有能力造出速度超越宇宙膨脹速度的飛行器,真正抵達了所謂的宇宙邊界之外,看到的景象可能也與宇宙之內所差無幾。

但是這一結論也不會讓科學家感到沮喪,因為 以宇宙的尺度來說,它的邊界本就是人類「可望不可即」的地方。

我們的好奇心雖然十分旺盛,但是也明白自己的科技發展還是不足,所以目前大家更希望的是,人類能在百年之內, 努力一下飛出太陽系,去看看銀河系是否真的那樣廣袤。

值得一提的是,在見識到了宇宙的廣闊以及 大爆炸理論愈加令人們信服之后,部分科學家提出了另一個想法, 即宇宙會不會也如同星系一樣,有著「千千萬萬」個。

宇宙可能也并非唯一

當回溯 人類探索宇宙的歷史就能發現,最初我們也以為腳下的一畝三分地就是整個宇宙,可是后來的種種發現顯示,人類未免太自視過高了。

所以 如果宇宙真的誕生于一場爆炸,又怎麼能確定爆炸的過程中不會炸出無數個宇宙呢?

所以在 膨脹理論之下,誕生了一種全新的說法那就是 多元宇宙

科學家認為在永恒膨脹的形式當中,新宇宙就會像雨后春筍一般誕生。或者形象點來說,創造宇宙的那個存在就像是一個泡泡機,它一直都在向外吐泡泡,而這些泡泡擁擠在一個非常大的空間當中,成為了 多宇宙海洋。

而這種理論就是 多元宇宙論,或者大家也可以將其當成平行宇宙論。

在該理論的說法當中,各個宇宙的邊界也許是 相互嵌套的,因為空間內的泡泡太多了,肯定會發生接觸。 在嵌套的作用下,你以為的邊界,其實是另一個宇宙的領地。

大家可能會想,原來宇宙也會「俄羅斯套娃」。

需要注意的是,雖然多元宇宙理論經常被人們提起,并且在不少科幻作品當中都已經實現了。但是在科學界, 多元宇宙論依舊是一個尚未證實的理論。想要證實它,人類還有相當漫長的路要走。

比如亞利桑那大學的保羅·戴維斯,就曾在《紐約時報》上做過這樣的評價,「援引無數看不見的宇宙來解釋我們看到的不尋常特征,就跟援引一個看不見的造物主一樣特別。」

如果宇宙的大小無法判斷, 那宇宙的未來呢?宇宙會像科學家現在所發現的那樣, 永無止境地膨脹下去嗎?

宇宙的未來

不論我們的宇宙是否是唯一的,它在未來發生任何變化都會對我們造成影響。所以人們一直都很好奇,宇宙的未來到底是怎樣的,如果說 萬事萬物都有始有終,宇宙誕生的起點是奇點,那麼 它的終點又是什麼呢?

科學家認為,未來的宇宙可能會面臨三種情況。第一種就是 引力占據了上風,在引力的作用下, 膨脹將會停止,而膨脹停止后不意味著宇宙就步入靜止階段了,因為此時它可能 開始瘋狂的收縮,最終變成所謂的「閉宇宙」。

第二種情況就是宇宙會在未來, 不斷地膨脹收縮,重復這個過程,在這個過程當中宇宙的各個部分都會經歷 反復的振蕩,所以也有科學家稱其為振蕩宇宙。

第三種情況則認為 宇宙就是會一直的膨脹下去,因為從哈勃的線性關系來看,宇宙的膨脹不會因為什麼而停止, 并且其速度還有可能不斷加快。如果真的是這樣,那我們的宇宙最終將會變為「開放式宇宙」。


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