可观测宇宙只是一部分

现在我们知道地球绕着太阳转,并且太阳只是银河系数千亿颗恒星之一,而银河系也只是宇宙数万亿个星系之一。

但这些已知的数据并没有给出一个关于未知问题的答案,那就是我们的宇宙在最宏观的层面究竟是什么形状,它又是否存在边界呢?

天文学家告诉我们,人类现在看到的这个宇宙叫可观测宇宙,是因为光速限制而存在的一个特定的时空,在这个以地球为观测中心半径465亿光年的球形时空内,哈勃望远镜至少发现了2万亿个星系,且它们的分布密度在各个方向上都是均匀的。

基于这种各向同性原理,天文学家认为可观测宇宙之外的未观测宇宙,其星系密度分布也是规律的,唯一的问题是由于未观测宇宙的星系距离地球太远,它们发出的光在宇宙诞生138.2亿年后的今天还没来得及飞到地球,所以对于可观测宇宙之外的范围大小,天文学界目前还没有一个准确的估计。

自古以来,人类一直试图解开宇宙的奥秘现在我们知道地球绕着太阳转,并且太阳只是银河系数千亿颗恒星之一,而银河系也只是宇宙数万亿个星系之一。但这些已知的数据并没有给出一个关于未知问题的答案,那就是我们的宇宙在最宏观的层面究竟是什么形状,它又是否存在边界呢?天文学家告诉我们,人类现在看到的这个宇宙叫可观测宇宙,是因为光速限制而存在的一个特定的时空,在这个以地球为观测中心半径465亿光年的球形时空内,哈勃望远镜至少发现了2万亿个星系,且它们的分布密度在各个方向上都是均匀的。基于这种各向同性原理,天文学家认为可观测宇宙之外的未观测宇宙,其星系密度分布也是规律的,唯一的问题是由于未观测宇宙的星系距离地球太远,它们发出的光在宇宙诞生138.2亿年后的今天还没来得及飞到地球,所以对于可观测宇宙之外的范围大小,天文学界目前还没有一个准确的估计。

日本的一个天文学家团队在一项新的研究中提出了一个理论,他们使用人工智能整理了通过观测宇宙微波背景得到的天文数据,然后发现宇宙可能有三种形状,即平直无限延展,封闭球形,或者马鞍面。

在目前已知暗物质和暗能量占宇宙95%,且暗能量还在让宇宙加速膨胀的情况下,NASA认为我们的宇宙是一个无限延展的平面,因为三角形的内角和在几千万光年的尺度上都是180度,而如果宇宙是一个闭合球面或或者半开放的马鞍面,三角形的内角和就会在千万光年的尺度上变得小于180度或者大于180度。

在宇宙属于无限延展平面的情况下,天文学家认为暗能量会导致整个宇宙内的物质密度不断降低,也就是越来越多的星系会远离到地球的光锥之外,并且在此过程中还会被不断加强的宇宙膨胀之力撕碎成单个恒星。

在最极端的情况下,宇宙中每一个恒星系都会被撕开,每一颗原子都会被撕碎,最终整个宇宙将在一个被称为大撕裂的结局中结束。

不过也有霍金生前的同事,诺奖得主彭罗斯认为,我们的宇宙会在未来的某一时刻从膨胀转为坍缩,然后是再一次的大爆炸,炸出一个具有不同宇宙规律的新宇宙,如果这一理论是真的的话,韦伯望远镜未来将会看到所有星系都在靠近地球,整个宇宙将变得越来越拥挤,最终所有物质都会聚集在一起成为奇点。

唯一的问题是在宇宙反向坍缩的时候,时间是否也会随着宇宙的收缩而反向流动,从而导致时间反演呢?如果这一切真的发生,那么昨天就将成为明天,人类将只有过去没有未来,整个宇宙也会因为时间的反演而呈现截然不同的景象。

总体来看在无尽的宇宙探索之旅中,我们不仅学到了关于宇宙的知识,更重要的是,面对宇宙的浩渺,我们意识到了自己的渺小。

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