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你知道宇宙到底有多大嗎?

我相信你曾經仰望星空,思考過宇宙的邊際。你肯定這樣想過,星海至浩瀚,人類之渺小。我們幾乎抵禦不了好奇心,沉思了宇宙的浩瀚和它的邊際,我也真的很想告訴你確切的答案,但人類真的不知道。


我們不僅對此不知道,就算使用最先進最高科技的觀察,然後進行最合理的推測,答案與事實依然相差甚遠。


我們無法探知宇宙的大小,是因為難以逾越的光速壁壘。例如太陽離地球甚遠,光需要花8分鐘的時間到達地球。所以當你看著太陽時,當然你不應該直視,你所看到的是8分鐘前的太陽,是8分鐘前從太陽表面出發的光線進入你的眼球。

離我們最近的星星是比鄰星。

你知道宇宙到底有多大嗎?


光需要用4.2年的時間從比鄰星到達地球,我們稱這為4.2光年。所以我們看到的並不是現在的比鄰星,而是4.2年前的它。


總的來說,在宇宙中你看得越遠,看到的歷史越久遠。這樣一想感覺好酷。

我們現在能看到的最遠古的光是在138億年前啟程的,距離宇宙大爆炸大概30萬年。在這之前,宇宙過於稠密,導致宇宙不透明。就算有光,它也不能傳播很遠。我們目窮千里,也只能看到第一束可見光的出發地。那個出發地被稱為可觀測宇宙的邊緣。


但是,真實的宇宙要比可觀測宇宙大許多。宇宙學家認為,邊界的外面還有更多的東西。如果你能觀測到餘下的宇宙,它可能會和目前可觀測宇宙相差不大,裡面包含了同樣的恆星,行星和銀河。


正因為太遙遠,光還沒有傳遞到我們這裡,儘管它已經穿梭了數十億年。儘管我們知道宇宙以外還有宇宙,但沒人知道更多的情況。欲知宇宙外面是什麼,我們要先從已知的開始。至少我們需要知道可觀測宇宙的大小。


從前言而論,你可能會認為,可觀測宇宙的大小基本上是一個以地球為中心,半徑為138億光年的球形,因為宇宙大概有138億年的歷史。所以推斷光需要花相等的大概時間抵達地球。以這種理論推算,這個宇宙的直徑應為276億光年。


但事實並不如此。儘管光在138億年前出發,但事實上它現在的出發地離原來的位置很遠。等一下,這是怎麼回事呢?這是因為宇宙另一個令人著迷的特徵,宇宙在不斷地擴大,而且速度越來越快。宇宙中的萬物都在遠離彼此,因為宇宙在不斷地擴張。

就拿氣球上的點作比喻,當你向氣球吹氣時,黑點離彼此的距離越遠,它們之間的空間就越大。

你知道宇宙到底有多大嗎?


所以我們以為光穿梭了130億年,但在它行走的時刻,它的出發點卻越來越遠。


天文學家可以計算出這段距離,因為在光穿梭的時候,宇宙的擴張會導致它向光譜的紅端移動(多普勒效應)。因此我們知道138億年前,光從與可觀測宇宙的邊緣出發,到現在為止,宇宙的邊緣離我們有460億光年遠,這意味著可觀測宇宙的直徑920億光年。


但這僅僅只能讓我們看到浩瀚宇宙的一小部分,卻無從知曉真實的宇宙有多龐大,因此你會聽到許多關於宇宙的大膽猜想,比如它是無窮無盡的,又比如宇宙有盡頭,又或許有其他的宇宙。而在變化無窮的歷史中,我們只生活在其中的一小部分。

我們對邊際外的宇宙一無所知,也有可能永遠不會知曉,因為邊際外面的光永遠也無法抵達我們這裡。宇宙擴張的太迅速,當超過一個定點的時候,萬物分離的速度將會超越光的速度。對我們而言,光意味著信息。沒有了光芒,我們將陷入混沌之中。


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