宇宙到底有多大?到底大到什么样的一个程度?
对于宇宙到底有多大?到底大到什么样的一个程度呢之话题,我个人的观点认为,人类是通过视觉的方式去认识自然界的情况,人类眼睛可视觉的范围是有限性的,而有限性的视觉来观察无限性而客观存在的自然界,当然会带来对自然界无限延伸之认识的必然现象,而客观存在无限大的自然界,人类才用一个代词来描绘,那就是“宇宙”一代词的概念。
其实,人类的宇宙概念并非是一个具体的事物,而是人类对无限自然界认识的一个无限自然空间的概念,包括了自然界客观存在所有一切的一切。目前,人类对自然界(宇宙)的认识,已形成了基本的认知概念:宇宙是一个无限自然空间的天体,也是一个无边无际、无穷无尽、无限物质和无限空间之客观存在的自然天体,是由数之不尽的恒星及其恒星系所构成,数之不尽的恒星系,都是一个个独立性的物质周期循环运动的实体,能实现恒星及其恒星系周期性的循环再生与轮回,犹如是组成宇宙的无限“细胞”,共同来占领宇宙无限的自然空间,共同来支撑着宇宙无限空间的恒存。
从以上宇宙基本概念的情况来看,宇宙是客观存在的自然界,是一种无限延伸之无限自然空间的表现,并非是一个具体的事物,只有存在于宇宙之中的具体事物,才会有大少的问题。因而,宇宙概念不会存在着有多大或大到什么样程度之问题的情况。
不知这样的回答读者看后是否能明晰和认同?!如觉得我说的对或有道理,希给个点赞并点击关注我。欢迎大家一起来讨论或发表意见和转发。宇明于东莞市。
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!
宇宙到底有多大?到底大到什么样的一个程度?
提这样一个想法吧,我们的身体,我们的物质,都是由原子组成的,我们已知的原子的运动规律是电子围绕原子核做轨道旋转运动的,这一点,与行星围绕恒星不停公转是类似的。
那么一个恒星的星系,会不会就是宇宙的一个原子呢?那么进而再思考,如果一个恒星的星系,就是宇宙的一个原子,那么整个宇宙,会不会也是一个有智慧的生命体呢?
就像我们的身体,也是由原子组成的一样,那么我们的身体,对于原子来说,又会不会是另外的一个宇宙呢?
在某个电子上,是不是也会有微观到我们根本无法察觉到的,极其微小的智慧生命体呢?
如果人类文明足够发达,做到了可以侵占其他星球,在其他星球上开采资源并安家,那么人类的星系扩张,会不会就是宇宙的癌细胞扩散呢?
那我们身体里的癌细胞扩散,是不是就是某种微小到极限的其他智慧生物的扩张行为呢?
想想这些可能性,是不是够写一部科幻小说的题材了?!如果想写的话,叫上我啊,一起创作!
宇宙到底有多大?到底大到什么样的一个程度?
数学回答了:无穷大符号,无意义。
对于正数a,a/0可被定义为+∞(理解为宏观宇宙无限扩展空间,而对于负数a则可定义为-∞。理解为微观宇宙。无限分割空间。)总结:以目前人类文明水平无意义。
宇宙到底有多大?到底大到什么样的一个程度?
宇宙是无限空间,没有“左右、大小、东南西北”之说,也就更没有“大到什么程度”可言。
宇宙到底有多大?到底大到什么样的一个程度?
宇宙是无边无际、无限的,不能用大小来形容,如果用一句话来形容,我觉得更确切些:世界上根本没有绝对的事物,而只有宇宙是绝对的。
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