百年來(lái),人們總是在思考:如此龐大的宇宙,究竟是否存在邊界?
你是否會(huì)眺望夜空思考宇宙的意義?
科學(xué)家也一直在探尋的道路上前行,卻未能得出一個(gè)明確的回答。
然而,在研究的過(guò)程當(dāng)中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),將可觀測(cè)宇宙無(wú)限放大,就會(huì)得到一個(gè)令人細(xì)思極恐的結(jié)論,究竟是什么呢?我們一起來(lái)看看。
宇宙的邊界
所謂的可觀測(cè)宇宙是指,以地球?yàn)橹行模矬w發(fā)出的光抵達(dá)地球的距離。
從宇宙大爆炸開(kāi)始,光就在以球體的形狀傳播,一直到今天,最遠(yuǎn)的光能夠抵達(dá)地球的距離約為460億光年,這也是可觀測(cè)宇宙的半徑。
可觀測(cè)宇宙概念圖
理論來(lái)講,這也是目前人類能夠通過(guò)天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的最遠(yuǎn)距離(實(shí)際上天文望遠(yuǎn)鏡還看不到這么遠(yuǎn)),在可觀測(cè)宇宙之外,即使有著明亮的恒星存在,人類也無(wú)法通過(guò)技術(shù)手段觀測(cè)到。
當(dāng)然,可觀測(cè)宇宙并不是真正意義上的宇宙,而是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念,很多科學(xué)家認(rèn)為這是無(wú)邊界的象征。
但是,愛(ài)因斯坦提出了相反的觀點(diǎn),他認(rèn)為,宇宙其實(shí)是存在明確邊界的,只是人類永遠(yuǎn)也無(wú)法抵達(dá)。
自從宇宙大爆炸開(kāi)始,它的邊界就一直在擴(kuò)張。
最初的時(shí)候,是以光速在膨脹,隨著時(shí)間的增加,速度不斷增長(zhǎng),如今已然超過(guò)光速。
宇宙邊界超光速膨脹
之所以人們無(wú)法探尋到宇宙的邊界,是因?yàn)槿祟悷o(wú)法制造出超光速飛船。
廣義相對(duì)論中提出,任何有質(zhì)量、有信息的物體都無(wú)法超光速,人們可謂是將這兩個(gè)條件占全了。
別說(shuō)是超光速,就連超音速都讓人受不住。
所以,即使理論上存在宇宙邊界,人類也不可能抵達(dá)。
對(duì)于這樣的說(shuō)法,不少科學(xué)家并不認(rèn)同。
既然宇宙的邊界可以超光速擴(kuò)張,那么邊界沒(méi)有質(zhì)量、信息,我們又應(yīng)該怎樣去認(rèn)知邊界這一概念呢?
因此,邊界對(duì)于人類來(lái)說(shuō),只是一個(gè)形而上學(xué)的說(shuō)法,實(shí)際上是不存在的。
目前我們連可觀測(cè)宇宙邊界都到不了
雖然對(duì)于宇宙的邊界一直存在爭(zhēng)論,但是宇宙的形狀和起源在科學(xué)界卻有著一致認(rèn)同的觀點(diǎn)。
幾乎所有的科學(xué)家都認(rèn)為,宇宙產(chǎn)生于一個(gè)質(zhì)量無(wú)限大、溫度無(wú)限高的奇點(diǎn)。
發(fā)生大爆炸后,這個(gè)奇點(diǎn)的物質(zhì)呈喇叭狀向前方蔓延開(kāi)來(lái)。
如今我們生活的宇宙就是一個(gè)“喇叭”形狀的結(jié)構(gòu)。
宇宙奇點(diǎn)概念圖
在此之前,科學(xué)家還在觀測(cè)過(guò)程當(dāng)中,發(fā)現(xiàn)了天體的紅移現(xiàn)象,進(jìn)一步證實(shí)宇宙大爆炸和宇宙膨脹說(shuō)的猜想。
宇宙紅移是指,宇宙中的天體結(jié)構(gòu)都在互相遠(yuǎn)離,原因在于,宇宙在不斷膨脹的過(guò)程當(dāng)中,空間變得更加稀疏,這些天體結(jié)構(gòu)也會(huì)向四周擴(kuò)散出去。
紅移與藍(lán)移
就像是將一張面團(tuán)不斷拉大,鑲嵌在其中的肉餡也會(huì)被拉伸。
很多人可能無(wú)法理解,畢竟宇宙對(duì)于人們顯得實(shí)在是太過(guò)神秘,人類的認(rèn)知只不過(guò)能觸及冰山一角。
想了解宇宙 咱們還差得遠(yuǎn)
但我們也不用妄自菲薄,因?yàn)榈途S的生物去看待高緯度的東西感到難以理解是正常現(xiàn)象。
也許整個(gè)宇宙屬于四維甚至是五維空間,人們不可能用三維的知識(shí)去認(rèn)知全部。
但是,我們至少能夠在認(rèn)識(shí)范圍內(nèi),盡可能地去發(fā)現(xiàn)那些隱藏在其中的奧秘。
維度空間
于是,有的天文學(xué)家選擇從可觀測(cè)宇宙出發(fā),試圖從中尋找答案。
放大再放大
把如今的可觀測(cè)宇宙放大到10億光年的直徑,人們可以從中看到一些稀疏的光點(diǎn),很多缺乏天文學(xué)常識(shí)的小伙伴會(huì)認(rèn)為這是恒星。
其實(shí),這是一個(gè)個(gè)龐大的星系團(tuán),相對(duì)于10億光年的尺寸來(lái)說(shuō),它們實(shí)在是太小了。
以至于看起來(lái),就像是我們?cè)谔焐峡吹降男切且话恪?/p>
拿我們生活的銀河系舉例,只將其放大1萬(wàn)分之1。看起來(lái)像是一顆沙粒,也是情理之中。
不起眼的銀河系
我們?cè)賹⒖捎^測(cè)宇宙放大到1億光年的尺度,此時(shí)的星系看起來(lái)要大一些,但與10億光年的尺寸相比,還是沒(méi)有太大的區(qū)別。
大約放大到1000萬(wàn)光年的畫(huà)面,就可以看到我們的銀河系和其他星系的形狀結(jié)構(gòu)。
銀河系結(jié)構(gòu)圖
此時(shí),黑暗的宇宙當(dāng)中,星星的數(shù)量看起來(lái)也更多了。
如果觀察的角度合適,你甚至還能看到神奇的宇宙網(wǎng),它就像細(xì)胞的神經(jīng)一般,將一個(gè)個(gè)星系串聯(lián)起來(lái)。
告別1000萬(wàn)光年的尺寸,我們?cè)賹⒖捎^測(cè)宇宙放大,直到能看見(jiàn)太陽(yáng)系。
大約放大到100光年的尺寸,大家就能清晰地看到,在銀河系的旋臂上,有一顆耀眼的恒星,它就是太陽(yáng)。
銀河系懸臂上的太陽(yáng)概念圖
由于光亮和大小的原因,人們沒(méi)有辦法觀測(cè)到地球的存在。
放大到約200億千米的尺寸,人們就可以看到一個(gè)并不明亮的小點(diǎn)。
此前,旅行者1號(hào)在穿越柯伊伯帶的時(shí)候,曾在200多億公里以外的地方傳回了一張地球的照片。
照片上的地球小得讓人難以發(fā)現(xiàn),很難相信這是人類生活了上萬(wàn)年的行星。
地球也變得毫無(wú)存在感
當(dāng)我們?cè)賹⒂钪鏌o(wú)限放大時(shí),細(xì)思極恐的事情來(lái)了。
詭異的宇宙和人類
我們將目光鎖定到一個(gè)人的身上,并且逐漸放大,你就會(huì)發(fā)現(xiàn),人體的細(xì)胞結(jié)構(gòu)就像宇宙當(dāng)中的星系一般,看似分散實(shí)則緊密相連。
人體細(xì)胞分布
隨著不斷放大,越來(lái)越多的微型粒子出現(xiàn)在我們的視野當(dāng)中。
此時(shí)的人類,似乎化身為了另一個(gè)“宇宙”的造物主一般,這究竟是怎么回事呢?
科學(xué)家在很久之前就提出了這樣的猜想,我們生活的宇宙也許就是一個(gè)高級(jí)智慧生物的身體。
宇宙在不斷地膨脹,意味著這個(gè)生物在“長(zhǎng)身體”。
這個(gè)說(shuō)法聽(tīng)上去無(wú)比荒謬,但是如今看來(lái)似乎有一定的依據(jù)。
當(dāng)然,想要驗(yàn)證這種說(shuō)法的真實(shí)性,還需要更多的證據(jù)去證明。
畢竟天文學(xué)是一門(mén)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)問(wèn),我們不能因?yàn)槟撤N相似性就去斷定其中必然存在聯(lián)系,這樣的發(fā)現(xiàn)只是給人們開(kāi)拓一個(gè)新的研究思路。
多元宇宙說(shuō)
在人們還未對(duì)宇宙研究透徹的時(shí)候,就有天文學(xué)家提出了多元宇宙的概念。
所謂的多元宇宙是指,在我們生活的宇宙之外,還存在許許多多的宇宙,它們的數(shù)量難以估計(jì),構(gòu)成更大的“天外天”。
贊同多元宇宙的科學(xué)家認(rèn)為,多元宇宙和我們生活的宇宙類似,甚至還有些許交集。
兩者就像是一條時(shí)間軸上的兩個(gè)獨(dú)立空間。
也許在其他宇宙當(dāng)中,也存在一個(gè)一模一樣的地球,一模一樣的人類。
或許多元宇宙真的存在
多元宇宙包含了一切可能的一切存在合集,是人類很難理解的存在。
不少科學(xué)家認(rèn)為,多元宇宙的說(shuō)法太過(guò)激進(jìn)且離奇了,它甚至已經(jīng)超脫了神學(xué)的范疇,進(jìn)入到人類從未踏足的領(lǐng)域。
也許,科學(xué)界正是需要這種突破常理的思維,畢竟在沒(méi)有造出飛機(jī)之前,很少有人認(rèn)為人類能飛到天上。
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