宇宙 宇宙起源于138億年前,為什么我們卻能看到460億光年之外? 460億光年是現(xiàn)今人類技術(shù)能觀測(cè)到的離地球最遠(yuǎn)的距離,也叫“可觀測(cè)距離”。 宇宙起源于138億年前,那即使光從宇宙誕生的時(shí)候,就開(kāi)始跑,一直跑了138億年,最多也只能跑138億光年;為什么我們卻能觀測(cè)到460億光年這么遠(yuǎn)的距離呢? 而且460億光年是地球直接觀測(cè)到的距離,也就是地球可以觀測(cè)到的宇宙的半徑,那宇宙的直徑至少是920億光年。 那問(wèn)題其實(shí)就是:為什么宇宙只有138億年,宇宙直徑卻有920億光年? 可觀測(cè)宇宙,直徑720億光年 科學(xué)家的解釋就是宇宙空間膨脹 那我們計(jì)算一下膨脹到什么程度? 僅僅從我們能觀測(cè)到的宇宙和宇宙起源的時(shí)間,我們就可以推測(cè),空間膨脹的速度至少是光速的:920億/138億=6倍。 問(wèn)題似乎已經(jīng)解決了,但是回頭看這個(gè)問(wèn)題隱含的假設(shè),卻極為詭異: 問(wèn)題是:為什么宇宙只有138億年,宇宙直徑卻有920光年? 這個(gè)問(wèn)題本身假設(shè)的是:宇宙一開(kāi)始就出現(xiàn)了一束光,這一束光一直跑了138億年,然后來(lái)到地球。 光線 而這個(gè)過(guò)程中,空間一直在膨脹,且膨脹的速度超過(guò)光速的6倍。 那按道理,這一束光應(yīng)該永遠(yuǎn)也到達(dá)不了地球,因?yàn)榭臻g膨脹的速度比光速還快。 也就是說(shuō),在宇宙出現(xiàn)光的時(shí)候,如果一個(gè)恒星離我們138億光年,那我們永遠(yuǎn)也看不到它發(fā)出來(lái)的光。 從這個(gè)角度來(lái)看,上面的問(wèn)題本身就是個(gè)偽命題。 那宇宙膨脹到底怎么影響我們現(xiàn)在看到的宇宙? 宇宙 先看看,宇宙膨脹速度是怎么超過(guò)光速的? 宇宙膨脹理論另外一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是,距離越遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn),膨脹速度越快;距離越近膨脹速度越慢。 我們大概可以理解為,宇宙空間可能勻速膨脹,而所謂的超越光速膨脹,就是宇宙中一條跨越宇宙兩端的直線,兩端點(diǎn)之間,距離增加的速度(膨脹速度)超越光速,也就是這條直線的長(zhǎng)度增加,超過(guò)光速。 宇宙膨脹超越光速 光是宇宙大爆炸后,宇宙有了一定規(guī)模才出現(xiàn) 光是宇宙大爆炸后38萬(wàn)年才出現(xiàn),這時(shí)宇宙已經(jīng)有一定規(guī)模。由于宇宙在膨脹,我們現(xiàn)在能看到宇宙最遠(yuǎn)的光,跟光誕生的那一刻,其他星體跟我們之間的距離有關(guān)。 現(xiàn)在我們能觀測(cè)到最遠(yuǎn)460億光年的恒星,根據(jù)紅移和宇宙學(xué)公式計(jì)算,這些最遠(yuǎn)的恒星在光誕生的時(shí)候,距離我們僅僅只有4200萬(wàn)光年。 宇宙 光誕生時(shí)臨界距離: 光誕生時(shí)候,我們能觀測(cè)到的臨界距離就是4200萬(wàn)光年。也就是說(shuō)我們現(xiàn)在看到的宇宙,在光誕生的時(shí)候,距離我們都小于4200萬(wàn)光年。 他們的光線到現(xiàn)在已經(jīng)到達(dá)地球,所以我們看得到。 也就是說(shuō):我們看到的宇宙,其實(shí)只是宇宙出現(xiàn)光的那一刻,離我們比較近的空間。 光誕生和我們現(xiàn)在看到的宇宙的關(guān)系 那光誕生時(shí),距離我們超過(guò)4200萬(wàn)光年的空間,我們還能看到嗎? 還能看到一部分,但是他們的光現(xiàn)在還沒(méi)有抵達(dá)地球,所以我們看不到,未來(lái)天上會(huì)越來(lái)越多星星,人類能看到的也會(huì)越來(lái)越遠(yuǎn)。 未來(lái)看到的星星會(huì)越來(lái)越多 光誕生時(shí)極限距離: 但是光誕生時(shí),距離我們大于某個(gè)極限的距離,那些地方的光永遠(yuǎn)也無(wú)法到達(dá)地球。也就是說(shuō),我們能觀測(cè)到的宇宙總是有限的。 有些地方我們永遠(yuǎn)也觀測(cè)不到 指尖科技說(shuō)小編最后總結(jié)一下:宇宙起源于138億年前,為什么我們能看到460億光年外?因?yàn)橛钪嬖谂蛎洠遗蛎浰俣瘸^(guò)光速。而我們現(xiàn)在看到的宇宙最遠(yuǎn)距離跟光誕生的時(shí)候,這些天體離我們的距離有關(guān),小于4200萬(wàn)光年,則現(xiàn)在就在460億光年內(nèi);大于4200萬(wàn)光年,小于極限距離,則未來(lái)我們還可以看到這些天體;大于極限距離則我們永遠(yuǎn)都看不到。 |
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