宇宙大爆炸發生在138億年前,宇宙直徑卻已接近1000億光年的範圍,這不矛盾嗎?
按照一般人的想法,138億年前,發生了宇宙大爆炸,宇宙從一個點開始,由於光速是最快的,那麼宇宙經歷了138億年的暴漲,理論上宇宙的直徑不應該超過138x2=276億光年。但是,實際上可觀測的宇宙,已經達到接近1000億光年的直徑。這是不是矛盾呢?不矛盾。
舉一個例子。
現在,假想有一隻蘋果,在蘋果的表面,一隻蟲子在爬行,光速假設為1,由於光速的限制,這隻蟲子的爬行速度,對於它本身而言,不可能大於1。但是,假設這隻蘋果本身也在膨脹,我們站在蘋果以外來看,就看見一隻尺寸膨脹的蘋果,而蘋果表面爬行著對於蟲子自身爬行速度恆定的蟲子。這樣,這隻蟲子雖然它的爬行速度不超過1,但是實際上由於整個空間被拉伸了,它所經歷過的實際空間距離,已經遠遠大於它在空間禁止狀態下保持速度1所能達到的路徑了。隨著這隻蘋果的繼續加速膨脹,這隻蘋果的尺寸也會膨脹下去,它表面的爬行的蟲子本身不會膨脹,但它所經歷的實際路徑,已經越來越長。站在外界來看,蟲子的相對爬行速度,已經超過了光速。
如果宇宙=蘋果,你可以認為宇宙空間膨脹的速度超過光速。道理就是這樣的簡單,並不太複雜。所以,138億年的膨脹歷史,完全可以因為空間膨脹速度超過光速,而形成一個接近1000億光年的超大宇宙。
其實我們並不能觀測到幾百億光年外的天體,我們觀測到的依然是134億光年外的天體(光學波段)和136億光年外的天體(電磁波段),為什麼呢?非常簡單,「我們看到的光是這個天體在130多億年以前在130億光年外發出的」 您不妨仔細閱讀下這一句,從中領會出了什麼意思?
特意製作了一張簡圖,可以來看看我們到底是觀測到了138億光年以內的天體呢?還是觀測到了數百億光年外的天體!其實一句話就可以理解:我們觀測到了數百億光年外的天體在134億前的樣子,但它們現在的樣子我們這輩子是看不到了,也許未來有人能看到,或許不受相對論框架限制的飛行器不久之後就能成功.....當然這只是玩笑而已。
光學波段觀測到的GN-Z11,紅移值高達11.1,距離地球134以光年,也許再遙遠一些就要用紅外或者微波領域觀測了,因為紅移值再增加之後將進入紅外與微波波段,現在的光學觀測手段將越來越吃力,未來觀測第一縷光的任務將寄托在射電望遠鏡身上!看上去是不是有些諷刺?
PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)
※宇宙大爆炸的「原初黑洞」與恆星的演化的黑洞,有什麼區別?
※一堆原子先聚變再裂變就會一直釋放巨大的能量嗎?
TAG:易五月 |