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宇宙尽头有什么?时间和空间变得毫无意义

2020/9/17 0:33:01 来源:原创 浏览:

如果你曾经想知道宇宙的尽头是什么,你并不孤单,如已故的斯蒂芬·霍金和其他许多理论物理学家们,几十年来一直在思考这个问题,然而,这个问题的答案并不是那么简单,我们有一些想法,那就是什么东西可能会经过所谓的宇宙的尽头,也就是宇宙中所有可观测到的东西都会消失,再也看不到的边界。

事实上,甚至包括我们自己的星系和数十亿的星系,可以看到我们正在向宇宙的边缘行进,最近科学家发现宇宙正在加速,被一种看不见的神秘力量拉着。

很多人可能会问什么是视界,简单地说,它是一个定义明确的表面或边缘,在内部边缘,什么也看不见,是一个概念上的边界,超过这个边界就没有光或其他辐射可以逃逸。

这是一个无法回头的点,但为了了解宇宙的尽头可能是什么,我们需要从宇宙和时间的起源开始,在宇宙和时间被认为存在之前,一个初始的奇点有无限的密度和热量,它被认为包含了宇宙时空中的所有质量,量子涨落使它迅速膨胀,随后的膨胀创造了今天的宇宙,这被称为大爆炸理论。

这个想法始于乔治·勒梅特,他在1932年首次指出,一个膨胀的宇宙可以追溯到一个起始点。从那时起,科学家们建立在他的宇宙膨胀理论的基础上,观察一个遥远的星系,发现这些星系离我们越远,它们似乎离我们越快,这就说得通了,如果宇宙中的东西越来越远,随着时间的推移,它们一定越来越近。

这个被普遍接受的理论,认为大爆炸发生在大约138亿年前,在这段时间里,受到了万有引力的作用,空间本身膨胀了。

大爆炸的结果就是我们今天看到的一切,但尽管宇宙如此浩瀚,在一定距离之外,我们能看到的东西是有限的,在粒子视界和事件视界之后,星系消失了,恒星开始暗淡,随后也消失了。

我们看不到来自遥远宇宙的信号,也没有证据表明宇宙有边缘,这并不意味着从我们的角度看,一个边缘不存在,看起来我们是在一切的中心,每个星系都在远离我们,所以这自然导致了,肯定有推理的边缘,这就是事情变得有趣的地方。

例如,我们跳到了仙女座星系,它是我们最近的星系邻居。如果我们住在仙女座,一切看起来都是一样的,就好像我们是在宇宙的中心,一切都在远离我们,即使我们被传送到最远的星系在可见的宇宙中,它仍然会看到我们好像是在星系的中心,而其他的星系,包括银河系,都在远离我们。

在我们自己的星系之外,在可观测宇宙海洋中,有大约2万亿星系,那里的恒星和星系看起来和我们的很像,但当我们看得更远的时候,看到的是宇宙在遥远的过去,没有太多的结构,更热、更年轻、进化更少,所有这些星系都有很多不同的形状、大小和质量,但当你开始回头看那些更遥远的星系,我们开始发现一些不寻常的东西,一个星系是越远,越有可能是规模较小和更少的质量。

这些星系的恒星本质上比附近的星系更蓝,这些更小更年轻的星系进化的时间更早,相对于我们的星系来说,我们可以说它和我们的年龄差不多,但是这个离地球数十亿光年的星系,你看到的光是经过数十亿年才到达我们的眼睛的,换句话说,一个光需要130亿年才能到达我们的星系,它的年龄肯定不到130亿年,这意味着我们看得更远,基本上是在回顾过去。

当你看到他们最伟大的照片时,简直令人难以置信,哈勃望远镜拍摄的遥远宇宙的照片,照片中有成千上万个星系,尽管所有这些漂浮的星系看起来彼此很近,但它们彼此之间的距离却很遥远。

然而,你不能从简单的颜色中看到的是,每个星系都有一个与之相关的光谱,其中气体云吸收特定波长的光,这是基于原子的简单物理特性,所以当宇宙膨胀时,波长延伸很远的星系看起来比其他星系更红,使用这些物理特性,可以计算它们的距离,当距离被分配给它们时,最远的星系是最年轻最小的。

在这些星系之外,你会发现第一批恒星除了中性气体什么都没有,这段时间内宇宙没有足够的时间,将物质拉到足够致密的形式,从而产生第一批恒星。在几十亿年前,宇宙中的辐射非常热,以至于中性原子无法形成光子只能被反射,当中性原子以直线的方式产生光流,并留下一个被称为宇宙微波背景辐射时,带电粒子持续不断,这被认为是大爆炸留下的残余辐射或热量。

这种残留辐射向各个方向渗透整个宇宙,这是宇宙中最古老的电磁辐射。宇宙微波背景辐射提供了一些关于宇宙整体组成的洞见,宇宙大部分是由暗能量组成的,它是一种神秘的力量,它推动着宇宙的加速膨胀。

其次是暗物质,它只通过它的引力与宇宙的其他部分相互作用,暗物质是不可见的,但它是一种假设形式,被认为可以解释宇宙中很大一部分的物质,关于暗物质是否真实存在,以及它的成因存在很多争论,有一种观点认为在宇宙膨胀之前存在某种质量,在宇宙极度压缩时,对宇宙物质产生了巨大影响,以至于一些星系团至今仍被其吸引。

最近还发现,随着暗能量拉着一切,宇宙的加速正在增加。这让天文学家们很惊讶,因为每个人都相信宇宙中的一切都在减速。

科学家们认为,一定有某种神秘的力量将宇宙分开,空间的结构不只是在膨胀,而是在加速膨胀,我们知道的是如果宇宙不膨胀,引力会导致一切坍缩到一个点,宇宙还没有这样做的事实,让我们可以得出这样的结论,某种东西阻止了坍缩、抵消了引力,或者宇宙在膨胀,可观测宇宙的边缘被称为粒子视界。

在大约470亿光年远的地方,它总是在后退,既因为宇宙在膨胀,又因为来自越来越大的距离的光最终到达我们,宇宙视界在大约420亿光年远的地方,这是当前的距离,超过这个宇宙时间发出的光,将永远没有机会到达我们。

在宇宙视界的另一边,或者宇宙的尽头是无限的,有时甚至是不可能的,就像人类想象中思考的那样,空间的加速膨胀意味着,我们和遥远星系之间的空间膨胀的速度,比光在空间中传播的速度还快,因此,可能还有很多其他的星系和世界。

除此之外,科学家们无法就宇宙的基本形状达成一致,有人相信这是一个很容易想象的球体,是一种巨大的生命和能量的基石,其他人认为宇宙的形状一定是相反的,呈负弯曲的马鞍形状,还有人认为它是平坦的碟形天空。

因此,问题不在于宇宙尽头是什么,但如果宇宙有尽头,如果你看可观测宇宙的地图,它虽然这定义了可观测宇宙,包括大爆炸的理论边界,但这不是真正的空间边界,这只是时间边界,因为我们能看到的东西是有限的,因为光的速度只能让信息传播到138亿年前的大爆炸。

如果能看到大爆炸之前的一小部分,我们会看到什么呢?

当宇宙处于最高能量的时候,充满了物质、反物质和辐射,可能会看到宇宙膨胀宇宙膨胀的速度非常快,然而,膨胀对宇宙的最终命运有一个有趣的结果,关于宇宙的终极终点有很多理论。

如果宇宙继续无限膨胀,其结果将被称为大冻结,或者整个宇宙接近绝对零度,最终,恒星形成所需要的气体将被耗尽,随着现有的恒星耗尽燃料并停止发光,宇宙将缓慢而无情地增长,黑暗、黑洞将主宰宇宙。随着时间的推移,黑洞本身将随着霍金辐射而消失。

也有可能宇宙会自我坍缩,类似大爆炸的逆转,当然,我们没有理由担心任何这些事件,因为它们是在数万亿年后的未来,但有一件事是肯定的,我们生活在一个激动人心的时代,会有越来越多的事情得到解释,比如暗能量和暗物质,这些可能是解开宇宙中最大奥秘的钥匙。

当我们再次穿过宇宙视界的地平线时,让大家看看在评论中你是怎么想的?

看看网友怎么说

劲凇:人类太渺小了。

用户2237682340234:在宇宙间是制定了人类的寿命一百多岁?

剑客星歌:如果你曾经想知道宇宙的尽头是什么,你并不孤单,如已故的斯蒂芬·霍金和其他许多理论物理学家们,几十年来一直在思考这个问题,然而,这个问题的答案并不是那么简单

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