玉兔吃瓜 25-06-27 00:00
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#天文科普# 可观测宇宙的直径只有930亿光年,它的外面还有什么?目前说的宇宙一般指的是可观测宇宙直径约930亿光年,包含从138亿年前大爆炸至今的所有光子能到达地球的范围。这片浩瀚区域容纳2万亿个星星,以及至少3亿个地球。

但这其实只是宇宙的冰山一角,因为可观测宇宙的大小只跟一个东西有关,那就是光速。每秒30万公里的光速,遇到正在超光速膨胀的宇宙时空就注定只能照亮一个区域,而这个区域现在的半径是465亿光年,直径是930亿光年。地球就是这个球状区域里的观测中心,但却并不是全宇宙的中心。

可观测宇宙又被称为世界范围或者哈勃体积,本质上是光子传播的极限范围。就像地球上的船会在海平面以下消失一样,465亿光年之外的星系发出的光此刻也飞不到地球,无法被我们看见。所以,对于可观测宇宙之外,天文学家目前还是猜测性质。首先是无限宇宙理论。

2023年自然天文学基于普朗克卫星的宇宙微波背景数据,宇宙区率小于0.001,倾向于平坦无限世界外,可能是无限延伸的星系。黑洞数量、类地行星分布都与可观测宇宙相似,只是膨胀使这些区域因果隔离,超光速也无法到达。

第二种情况是有界无边,即宇宙可能是一个四维超球体,就跟地球表面一样,一直往前走,最终会回到原点,而不是离开地球。只有从一个新的方向上才能脱离困境,比如垂直于地球,飞到太空才能看到地球全貌,或者是找到高维方向,脱离三维宇宙的束缚。

2024年的研究估算,宇宙如果是有限的,那么它的直径至少是1,200亿光年。整个可观测宇宙可能只占了全宇宙的1/250。比如,现在最长的5,000北冕座长城达到了100多亿光年,但它的其他区域很可能在可观测宇宙之外,所以我们只看到了它的一部分而已。#天文航天#

多元宇宙理论,比如弦论,就认为我们的宇宙只是无数个宇宙泡泡之一,甚至宇宙规律本身也是区域化的。在可观测宇宙里,光速是每秒30万公里,在其他区域可能还会更快或者更慢。一切都不是绝对的,也不是永恒不变的。

量子力学的宇宙分裂甚至会让宇宙变成无限多、无限大。所有的选择都会存在一个特定的宇宙。量子力学还支持量子真空这个理论,认为可观测宇宙之外是希格斯场的涨落态,无星系或物质,只有能量起伏保持最低能级的活动。

这种情况等到100万亿年后还会在可观测宇宙内部发生,因为到时候所有的恒星都熄灭了,所有的星系和黑洞也都消失了,宇宙中除了最基本的微观量子掌握外,将不存在任何物质活动。#天文探索计划# http://t.cn/A6DfWQO9

发布于 江苏