宇宙有多大?宇宙为什么这么大
大家好,今天给各位分享宇宙有多大的一些知识,其中也会对银河系有二千亿颗恒星,宇宙有几千亿个星系,宇宙为什么这么大进行解释,文章篇幅可能偏长,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在就马上开始吧!
宇宙到底有多大到底大到什么样的一个程度
在人类生存的空间世界里,有一个问题绝对无法绕过去,就是这个宇宙究竟有多大?到底有没有边界?人类还有没有可能探知宇宙的大小?能看到最远的那颗天体吗?
相信任何一个人都无法回答这些问题,即使你问天文学家,他也会告诉你不知道。
因为目前为止,没有任何一个观测数据,能帮我们识别出哪个位置是宇宙的边界,也没有任何一个模型可以模拟出宇宙的大小。
不仅如此,根据天文学家的观点,我们的宇宙不仅现在无法推测边界在哪里,即使在将来,人类也无法探知宇宙的大小。
也就是说关于宇宙大小的问题,我们永远都无法找到答案,这主要有两个方面的要原因:一是宇宙真的很大,二是我们的观测有限,这种有限不是暂时的,而是永远的!
1、宇宙真的很大
相信很多读者都知道哈勃空间望远镜,这是一个在距离地面640公里的轨道上,环绕地球飞行的天文望远镜。
哈勃望远镜因为在地球大气层之上,所以拍摄影像不受大气湍流的扰动,视相度绝佳,而且没有大气散射造成的背景光,这是目前为止最重要的天文仪器之一。用哈勃望远镜观测到的太空,影像是非常清晰的。
哈勃天文望远镜
当我们观测太空时,越暗的地方表示此方向的星球距离我们越远,我们无法观测到。但也有可能是此方向没有星球,是宇宙的边界。
2003年,为了求证太空最暗的区域究竟有没有星球,哈勃望远镜曾经朝着最暗的区域持续曝光了113天,拍下了意想不到的画面。
在非常小的区域内,相当于100米外一个乒乓球那么小的区域,一共拍下了上万个星系!没错,是星系而不是星球!
下面这张图片上的每一个亮点,都是像银河系一样的星系。
哈勃望远镜拍下的超深空场照片
我们目前能够看到的最远的天体,大概距离我们300亿光年的地方。但是要明白,这个300亿光年是宇宙的下限,这对我们探知宇宙的上限是没有太大意义的。
而真正让我们意识到宇宙很大是因为另外一件事情,就是无论我们朝着宇宙的哪个方向看去,物质的总量都差不多,没有哪个方位有明显的区别。天文学里将这种情况定义为“各向同性”,也就是各个方向都相同的意思。
从地球上看太空,四面八方都相同意味着什么?难道意味着地球是宇宙的中心?这种地心说显然是不正确的,我们知道地球不是太阳系的中心,更不可能是宇宙的中心。
只能有一种解释,那就是宇宙很大很大,大到连我们在宇宙的哪个方位都无法探知,大到即使我们在宇宙的某个角落,看四面八方都是一样的,我们无法观测到边界。
下面再来看看第二个问题,我们的观测能力多么有限:
2、我们观测太空的能力有限
相信很多人会对上文中的300亿光年提出质疑,因为我们观测到的宇宙范围是461亿光年。
前面提到的300亿光年,是能够观测到的天体距离,但是我们接受到的宇宙爆炸的余晖,是在461亿光年的距离,这是宇宙诞生后第一次释放出来的光,也就是宇宙微波背景辐射。
这是我们能够看到的最遥远的光。这不是我们的能力不行,也不是望远镜不够发达,而是更远的光还没有传到地球。
所以说,461亿光年,既是我们实际看到的最远的地方,也是理论上我们能够看到的最远的地方,这已经是我们看到的极限了。
其实在这个461亿光年的基础上,我们还可以再增加4亿光年,因为有些光在传播过程中,是会散射和被吸收的,这部分光我们是观测不到的。
但是除了光,我们还可以探测引力波,虽然我们现在没有能力探测宇宙爆炸的头38万年时的引力波,但理论上是可行的。
所以在461亿光年的基础上,还可以增加4亿光年,也就是说465亿光年是人类的观测极限了。
既然更远的光还没有传到地球,那是不是说随着时间的推移和宇宙的变化,总有一天我们是可以探知宇宙的大小呢?
3、那么有没有一种方法来推算宇宙的大小呢?
我们知道宇宙是不断变化的,而最大的变化就是宇宙在不断膨胀。宇宙的膨胀为我们推算宇宙大小提供了一种可能,我们从宇宙微波背景辐射着手。
微波背景辐射是宇宙诞生38万年的时候发出的,当时的宇宙已经膨胀到了一定程度,而且还在继续膨胀。
当我们接受到宇宙微波背景辐射的时候,当初发出光的地方,已经距离地球461亿光年了,这并不是说光是从461亿光年的位置发出的。
实际上,宇宙在膨胀最初发出光的位置距离我们要近得多,只是宇宙膨胀将距离拉远了。这里大家要明白一点,宇宙膨胀的速度远比你想像的要快,甚至是超过光速的。
我们假设在宇宙微波背景上取一个点,就叫它A点吧,我们再假设时间回到宇宙诞生之初,它刚从光源发出的那一刻。那个时候的A点距离地球只有4200万光年,当时地球并不存在,我们只是假设地球的位置。
当A点的光发出之后,地球与A点之间有两个运动关系:一个是由于宇宙膨胀,地球与A点的距离越来越远,两者是朝着不同方向飞奔而去的。另一个是A点发出的光,是追着地球跑的,光与地球的方向是一致的。
当A点发出的光追上地球,被人类观测到的时候,A点已经跑到距离地球461亿光年的位置了。
这说明什么?这说明随着时间越久,光能够到达的距离就越远,人类可以观测的宇宙范围就越大,而且越来越大。目前可观测的宇宙半径,至少有461亿光年这么大了。
既然可观测的宇宙范围会越来越大,那是不是意味着将来的某一天,只要时间够久,我们就能观测到宇宙的边界呢?
很可惜,答案还是不能!因为这里面有一个概念叫做“退行速度”,因为它的存在,人类不可能观测到宇宙边界。
4、由于退行速度的存在,人类不可能观测到宇宙边界
我们可以将“退行速度”理解为朝着远离地球方向的运动速度,比如某星球的光线朝着地球的方向发射叫“进行”,而远离地球的光叫“退行”。
这里必须强调一点,退行速度不是说天体的运行速度,而是宇宙的空间变化速度,是允许超过光速的。退行速度不仅和宇宙膨胀速率有关,也和距离有关。在同样的宇宙膨胀速率的情况下,距离地球越远的地方,退行速度就越快。
如果一个星球距离我们非常远,远到了退行速度超过光速,那么它传递的任何信息,无论过多久都不会传到地球上。
天文学家将这个退行速度超过光速的边界,命名为“表观视界”,这就是人类未来最远可以观测到宇宙边界。根据天文学家的计算,当距离超过620亿光年时,退行速度会超过光速。
也就是说,如果宇宙继续按照我们预期的样子膨胀的话,620亿光年就是我们能够看到的最远的极限,不论是现在还是未来。
如果真实的宇宙大于这个范围,那我们将会永远都无法知道宇宙的大小。
记住这个数字:620亿光年!
宇宙年龄只有140多亿年,宽度却有920亿光年,这是不是一个悖论
啊呀,这个题目提醒我了一下,我家的小狗快1岁了,居然有40厘米长了,这不是明显是个悖论吗……
言归正传,这个题目的内容里有几个含义:“光年”是个距离概念,而“年”是个时间概念,也就是说,宇宙被“推定”的直径大小是900多亿光年并且宇宙从诞生到现在的大体时间年龄的140多亿年,并且我们能获得的被官方公布出来的相关数字一直在变化,也就是说,宇宙中有些部位的天体,即便它有无限的亮度,在假定的宇宙年龄里,我们也没有机会直接观察到(用我们普通人熟悉的“可见光”观测到);第二,这是基于一种当代主流宏观物理理论的假设以及结合我们所具有的很有限的观测手段所观测到的现象而推导出来的两个数字(相对我们普通人头脑中“被教育出来”的时间和距离概念,这两个数字都更具备象征意义,而不具备准确的实际意义),当然,科学家们一直在努力印证相关内容是正确的,也就是说,题目中的两个数字都是“科学推定”,不是实质上的测定结果;第三,基于流行的、主流的“宇宙爆炸”理论,可以看出来宇宙的膨胀速度是个“加速过程”,并且“平均速度”大于光速,而关于“光速是宇宙中所有移动现象的速度极限并且光速恒定”的假设以及“光在宇宙中的相对速度及其传播路径的特性”,也有很多宏观的假说(理论)有待考证……
所以,题目中的“悖论”的出现,完全是由于在宇宙面前,我们还有无限的“想象空间”去创造或者说发现其宏观理论和其物理本质,同时,我们人类现阶段掌握的相关科学理论能力还非常稚嫩……
目前本人认知能力范围内,只能解释到这个程度了。
银河系有二千亿颗恒星,宇宙有几千亿个星系,宇宙为什么这么大
浩瀚的宇宙人类的梦幻境界,那是只能想像才能得出有理数的,而你若没有一颗稚嫩幻觉的大脑永远是无理数的??意思是说人必须要有幻想梦想理想+丰富的理念在未来的几十百几万年甚至上百万年……人类通过不懈的科技科学探索终将破结浩瀚宇宙的奥妙和结果的。
我们的自然科学家正在通过高科技手段观察着浩瀚无垠的宇宙,假以时日无论是宇宙有多少颗星星星宇宙多大会公知与众的,也愿意分享每一个喜欢探索浩瀚宇宙的。
不过目前阶段还是处在科幻境界的探索中,每一件未解之谜每一个未破之谜都是人类通过智慧的大脑想像幻想求知未解之谜的。只有努力刻苦艰难的功关方能破解浩瀚宇宙的谜底的。这一辈未解,下一辈……子子孙孙传承下去必将破解浩瀚宇宙之谜底的……[祈祷]此幼稚的看法如何[大笑]妥否望各位喜欢探索浩瀚无垠的宇宙爱好者斧正[祈祷][玫瑰]
宇宙有多少维度
宇宙有四个维度,三维空间加上时间维度,而且时间和空间是不可分割的整体,也就是所谓的时空,我们不能抛开时间去讨论空间,那意义,它们是一个整体!
就像我们与朋友约好在企某个地方见面,这个地方就是空间(三维空间),但同时我们绝对不能只说在哪个地方见面,必须说明在什么时候见面,这就是时间,时间和空间是整体的!
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