| 天人地 |
2024-02-21 11:44 |
宇宙究竟有多大？
事实上，没有人能准确地回答这个问题，因为人类在宇宙中能看到的范围是有限的，我们常说直径930亿光年，仅仅是可观测宇宙的范围而已，也就是以地球为中心，465亿光年为半径的球形区域。
天文学界已经证明在这个范围之外，宇宙空间还在以超光速的速度扩张，只不过没人能知道那里究竟是什么情况。
更悲催的是，哪怕是在直径930亿光年的可观测宇宙之内，人类文明的视野也是极其有限的，因为宇宙学家通过测定星系红移速度后，发现在目前的可观测宇宙里，有97%的星系实际上处于失联状态，它们发出的光由于宇宙超光速的原因，永远也不可能飞到地球被天文学家看见。
换言之就是说：人类被宇宙“孤立”了
从历史上来看，人类文明的宇宙观念经历了从地心说到日心说，从牛顿的绝对时空观到爱因斯坦的相对时空观，这两次重大的转变。
但不论是牛顿还是早期的爱因斯坦，他们都倾向于一个稳恒态宇宙，也就是说宇宙本身是静止不动的，只有宇宙之内的星系和恒星们会在引力作用下不断运动，一直到20世纪初镜片研磨技术的进步导致大型天文望远镜诞生后，天文学家才有了对宇宙进行深度观测到能力，星系的秘密才开始被逐渐揭开。
1929年，美国天文学家埃德温.哈勃对46个河外星系进行了研究，其中24个被推算出了距离，由此得出了视向速度与距离之间呈正比，同年哈勃发表了著名的哈勃红移定律，证实了宇宙是在不断膨胀的，并且是全空间的均匀膨胀。
那么宇宙会永远膨胀下去吗？
1997年，天文学家布莱恩.施密特为了发现红移高于z=0.9的Ia型超新星，与尼古拉.桑奇夫创立了”高红移超新星搜索小组”，哈佛大学天文学家罗伯特.基尔作为成员也在其中，在观察超新星时，他惊奇的发现：
宇宙非但没有在自身重力下降低膨胀速度，反而在以一种看不见的，无人能解释的神秘力量推动下加快膨胀。
人们猜测，有一种看不见的物质在控制着宇宙，它不同于我们已发现的一切属性及其存在机制，因此科学家把这种物质称为暗物质，把它所释放的能量称为暗能量。
彼时爱因斯坦第一代宇宙方程中的宇宙常数已经早早被人遗忘，但进一步的宇宙学观测指出，暗能量的状态方程类似于爱因斯坦的宇宙常数，并且认为暗能量已经至少存在了90亿年。
后来欧航局普朗克卫星的数据表明
我们宇宙中暗能量占比68.3%，暗物质占比26.8%，而我们能看见的普通物质只占了4.9%，所以正是暗能量让宇宙继续加速膨胀，让宇宙中的所有星系都在加速远离地球，导致人类在宇宙中越来越被孤立。
考虑到真正的宇宙远大于可观测宇宙，导致了一些宇宙大爆炸之初的光线还没到达地球，所以天文学家目前对宇宙的认知还是很肤浅的。
但宇宙的边缘区域正在以超光速膨胀，假如暗能量不会被消耗，宇宙膨胀的速度只会越来越快，这就意味着未来视界以外的时间点永远无法被观察到，因为它们的光线在超光速膨胀的空间下永远不能到达地球。
假如人类以地球为中心，向四周以光速发射信号，最终信号只能到达可观测宇宙3%的星系，其余的就永远消逝在了不断膨胀的宇宙空间中。
这听起来的确有点悲观，人类就像一个不断发出呼喊的孩子，但却几乎没有人能够听到我们的呼喊声，不过上面我们也提到，科学理论会随着不断深入了解的事实而更新换代，也许有一天，科学家会发现我们现有的理论也是完全错误的。
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