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可观察的天体是有限的,而且还会越来越少,因为它们正在远离地球

2020-01-30 11:47:54

宇宙有多大?这可能是人类所能够提出的最为终极的问题了,因为这是一个永远也无法获得谜底的问题,因为无论是现在,还是未来,我们都无法看到宇宙的全貌,我们所能够相识的全部空间规模被称为可观察宇宙。

为什么会有一个可观察宇宙呢?为什么可观察宇宙规模之外的空间是不行见的呢?可观察宇宙的半径为460亿光年,也就是说在460亿光年以外的区域是完全不行见的。之所以会泛起这样的现象,是因为光速的限制。

在日常生活中,我们能够看到一个物体,是因为光照射在这个物体外貌之后反射进入我们的眼睛,所以我们才气够看到这个工具。同样的,在宇宙中也是一样,我们能够看到一个星体,是因为来自于这个星体的可见光进入了我们的眼睛。

光从一个星体进入到我们眼睛之中的历程并不是瞬时的,如同其它物质的移动一样,光的移动也有一个速度,那就是光速。

光在真空中的流传速度为每秒299792458米,恒定稳定。以太阳为例,太阳和地球之间的距离约为1.496亿公里,根据光流传的速度,太阳光照射到地球之上需要约8分钟左右的时间。

换个方式来说,也就是我们所见到的太阳实际上是8分钟以前的太阳,如果此时现在有一个高等的外星文明,将太阳偷走,那么位于地球上的我们仍然能够看到太阳安稳的挂在空中,直到8分钟以后,它才会消失掉。太阳如此,而宇宙中的其它天体也是如此,好比夜空中最亮的那颗星,天狼星,天狼星与地球的距离约为8.6光年,也就是以光速行进8.6年才气够到达地球。

实际上我们所见的天狼星,是8.6年以前的天狼星。

无论此时现在的天狼星发生何种聚变,我们都只有等到8.6年以后才气够看到。明确了这一点以后,一个新的疑问降生了,根据这种理论,随着时间的推移,宇宙间的所有天体都市逐渐被我们所观察到,因为不管距离何等遥远,终有一日它所发出的光能够到达地球,可是我们所能够见到的天体永远都是那么多,从来也不会有新的天体泛起,这是为什么呢?

事实上我们所能够观察到的天体不仅是有限的,而且在未来还会越来越少,因为所有的天体都在远离地球,地球正在被逐渐伶仃。其实说天体在远离我们并禁绝确,实际上天体自己并没有发生移动,而是宇宙空间在膨胀。

宇宙膨胀论是通过多年的观察所得出的结论。

在宇宙之中,任意两点之间的空间都处于不停地扩张之中,而且如果两个点相距越远,那么这个扩张的幅度就越大。因为整个宇宙空间在膨胀,所以所有的天体都市相互远离,也就是说宇宙会变得越来越稀疏。

通过观察,我们已经基本可以确定宇宙膨胀的速率。当宇宙间两点相距到达326万光年的时候,两点因膨胀而相互远离的速度约为每秒67.8公里,两点的距离每增加326万光年,这个远离的速度就会增加约莫67.8公里。在太阳系之中,各个天体之间的距离是很近的,好比太阳和地球之间的距离仅为1.496亿公里,换算成光年,仅为0.0000158光年,所以天体之间因膨胀而远离的速度是很是慢的,我们险些感受不到太阳系天体之间的相互远离。

那些距离地球很是遥远的宇宙天体远离地球的速度就显得很是快了。

不停累加下去,在到达一定距离之后,这个相互远离的速度就会凌驾光速。光速不行逾越的理论指的是宇宙系统内部具有信息通报的移动速度,宇宙膨胀属于空间自己的膨胀,与光速最快原理并不矛盾。当一个天体远离的速度逾越了光速,那么它所发出的光就永远也不会通报到地球上来了,所以我们也就永远都无法看到它了。

同样的原理,由于所有的天体都在相互远离,现在我们所能够看到的天体,随着时间的推移,也会离我们越来越远,终有一日,它们会移出可观察宇宙的规模,到时候也它们也就变得不行见了。在亿万年之后,当我们再次仰望宇宙的时候,可见的就只有一片黑暗,宇宙中将会空无一物。也有理论认为宇宙并不会无限膨胀下去,当到达一定极值后就会再次转为收缩,整个宇宙将重新坍缩为一个奇点。

  

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