為什麼會發生大爆炸？宇宙之外又是什麼？

各位，下拉頁面你們會發現今天的問題有兩個。

上周，果醬收到了這樣一個問題：宇宙之外是什麼樣子的？它來自來自童學館用戶，劉浩宇小朋友。

看來孩子們都對宇宙很感興趣呢，澳大利亞的Pippi也同樣問了關於宇宙的問題，果醬看過Tingay教授給出的回答後，覺得也能夠解答浩宇的疑惑，於是在今天的文章中一起分享給大家。

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宇宙大爆炸是怎麼開始的？

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宇宙之外是什麼樣子？

提問者：劉浩宇，8歲，中國 山東 / Pippi，8歲，澳大利亞 堪培拉

解答者：Steven Tingay，澳洲科廷大學無線電天文學教授

翻譯：職業小仙女

編輯：八荒

關於宇宙的問題，是孩子們最關心的。還會有許多孩子問：世界上真的有外星人嗎？這都是很有意義的問題！

關於大爆炸

Pippi, 簡而言之我們目前還不知道大爆炸是如何發生的。不得不承認，這是一個未解之謎。

大爆炸理論是關於宇宙歷史的，講述了關於時間，空間，物質，能量的歷史。要知道，宇宙已經有138億年歷史了。

根據天文望遠鏡的觀察，138億年前的宇宙是很小的。那麼宇宙是怎麼變成今天這麼大的呢？並且根據觀測，我們發現它還在不停變大，而且擴張速度越來越快。

次毫米波陣列望遠鏡 圖源：Flickr /Afshin Darian

依靠大型望遠鏡，比如陣列望遠鏡可以幫助科學家觀察宇宙的進化過程

上百年里，經過無數科學家的觀測、猜測和推理，最終我們得出了大爆炸理論，來解釋宇宙的誕生以及發展歷史。

簡單來說，宇宙就像是一場賽跑，大爆炸則像是發令槍一樣。一聲槍響後，所有物質就開始瘋狂的遠離起點，向各個方向跑出去，而引力（就是把我們吸引在地球上的那種力）則負責把它們往回拉。

大爆炸發生的第一秒內，宇宙極速擴張，然後擴張速度逐漸減慢。幾萬年之後，最簡單的原子——氫原子形成了，之後氫原子又合成了恆星和銀河系。

幾十億年之後，恆星中的物質形成了地球(還有人類)。想像一下，你身體中任何一個比氫原子高級的原子都是138億年前某顆星星在某個時刻產生的，是不是很奇妙呢！

物質的賽跑？想像一下煙花爆炸的樣子 圖源：Flickr / Jamie

大爆炸理論與我們目前觀測的情況是吻合的，所以目前大多數科學家都將大爆炸理論看做是最貼近真實的宇宙歷史。

然而，這個理論並非完美無缺。比如，宇宙為什麼在擴張第一秒如此之迅速而後減速呢？為什麼現在宇宙擴張速度加快了？為什麼宇宙之中天然帶有某些力量？以及你的問題，宇宙大爆炸是如何開始的？這些我們還不得而知。

大爆炸理論的建立耗時上百年，期間花費了大量時間改善和完善。關於大爆炸是如何開始的的，科學家們有過很多猜想，但這些猜想必須與我們的觀測情況相吻合，才能去進一步證實。

宇宙之外是什麼

關於宇宙，未解之謎還有很多很多。比如，宇宙有多大？宇宙之外又是什麼？

目前科學家認為，宇宙中運動速度最快的是光，1分鐘就可以繞地球7圈多。所以我們可以用光速來衡量宇宙的大小。

想像你是一道光，從地球出發，8分鐘就可以到太陽，這時候地球已經變成眾多繁星中的一顆啦。再過兩年，就飛出了太陽系。

離開太陽系後路途就開始變得遙遠了，你需要再飛差不多3萬年的時間，才能走到銀河系的中心，再飛10萬年，才能夠離開銀河系，而銀河系也不過是宇宙中大約一千億個星系的其中之一。

在帕瑞納天文台的夜空中觀賞到的銀河系核心

圖源：ESO/Y. Beletsky CC BY 3.0

套用一句天文學家卡爾薩根的話：「太空中的星星比地球上所有沙灘上的沙粒總和還要多。」我們人類就像是一粒小到看不見的，漂浮在宇宙中的灰塵。

然而更震撼的是，由於人類目前的能力還很有限，我們能夠觀測到的僅僅是宇宙的一小部分，我們叫做「可觀測宇宙」。而整個宇宙的大小，科學家們也僅僅只能靠推測，有人認為可能至少是「可觀測宇宙」的250倍大小。

現在回到我們最開始的問題：「宇宙之外是什麼？」沒有任何人能夠解答，我們甚至連宇宙的邊兒還看不到呢。

不過有科學家根據理論推理認為，在我們的宇宙之外，還可能存在許多其他的宇宙，比如多重宇宙論和平行宇宙論。

未來將是一段激動人心的未知之旅！

隨著科學家的不斷努力，先進的技術可以幫助我們建造出拼湊宇宙碎片(比原子還要小的宇宙物質)的機器，讓我們了解大爆炸開始之後宇宙的情況。

我們也已經制出強大的造新型望遠鏡，可以更細緻地觀測恆星和銀河系了！有了這些設備，我們就可以判斷哪些假設是正確的，哪些人錯誤的了。相信終有一天我們可以揭開宇宙的謎團。

迸發出新想法只是一瞬間的事，而驗證一個新的假設則需要耗費數年時間。

但不管如何，提出新想法總是令人激動和欣喜的！我們將需要很多很多熱愛研究宇宙的人幫我們解開謎團，希望你以後也能夠成為我們的一員！

之前有不少用戶問果醬

「賣不賣天文望遠鏡呀」

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（注意，使用這款望遠鏡需要有一定的天文知識基礎哦）

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