时间: 2022-05-28 16:01:46 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 110次
现如今随着科学技术的发展,人类逐渐地把自己的目光从地球,太阳系,银河系放到了宇宙中。人类对宇宙充满了好奇与探索,可随着我们探索的深入之后,都会思考一个问题,宇宙到底有多大?
宇宙是不是无限的,这似乎是个不解之谜。但我们是可以根据目前对于宇宙的发现来分析一下宇宙有多大。
追求本源是科学探索的真谛——宇宙起源
关于宇宙起源的问题,宇宙大爆炸理论是目前用来解释宇宙起源和演化的最佳理论。在1946年,美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论,该理论认为在最最开始的时候整个宇宙只是密度无限低的一个奇点。
但在某种原因或作用下,这个奇点发生了大爆炸,从此宇宙瞬间产生,而且之后宇宙一直都在不断膨胀。虽然宇宙大爆炸理论是一个疯狂的理论,但也不乏证据支持:
证据一:哈勃红移在地球上观察遥远的星系的时候,会发现几乎所有星系的光谱都存在红移现象,并且距离越远的星系,其红移量越大,呈正比关系,这说明几乎所有星系都在远离我们,而针对这个现象唯一的解释,就是宇宙在发生膨胀。
证据二:宇宙微波背景辐射。
根据大爆炸理论,宇宙大爆炸至今应该还残留着辐射,而在138亿年前,宇宙还处于高温下,后来又经过了138亿年的膨胀冷却,温度已经变低了,科学家也观测到了这个背景辐射,大约是2.7K,与理论吻合。
证据三:宇宙元素丰度。在宇宙大爆炸发生后,大爆炸的部分能量转化为质量,主要是氢、氦元素,然后这些元素从轻元素逐渐聚变为重元素,是不可逆的一个过程,而宇宙元素丰度和宇宙大爆炸理论又完美吻合。
其实除了这些理论,还有宇宙的年龄,各向同性、原初引力波等等,都可以用来支持宇宙大爆炸理论。138亿年前发生“奇点”大爆炸使空间扩张,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来形成了我们现在的宇宙。
宇宙天体结构。
我们都知道宇宙中有小行星、卫星、行星、恒星、星系这五种天体结构,但星系并不是我们宇宙中最大的天体结构,仅仅只能算得上是宇宙中的一个中等结构。
其实宇宙中完整的结构应该是:陨石/小行星/彗星——卫星——行星——恒星——星系——星系团——超星系团——超星系团复合体——宇宙长城——全宇宙,从这个完整的宇宙结构来看,至少还存在着四个天体结构比星系还要大。
在我们眼里银河系已经够大了,但比银河系高一级的本星系团的直径为1000万光年,而银河系的直径仅仅只有10万光年,相对于银河系来说本星系团很庞大,不过要再与其上一级进行比较,那就又是小巫见大巫了,这样一直比较下来,宇宙可能大的没有边际。
根据人类现在的科技实力,科学家们对宇宙的观测发现,目前可观测宇宙的直径大约是930亿光年。
顾名思义,人类所能够观测到的宇宙被称为可观测宇宙,而可观测宇宙与真实的宇宙不是一个概念,宇宙分为可观测宇宙和不可观测宇宙。还有一个误区,可观测宇宙也并不是说是已经看到的宇宙,这是从理论上说应该可以看到的宇宙。
真正的宇宙有多大?
我们谈到宇宙大小的时候,大已经不能用来形容宇宙了,而这个时候光年就有用处了。光年,看起来有点像时间单位,其实是一个长度单位,一般用来衡量天体间的距离。
光年是表示宇宙在真空的情况下,光沿直线传播,在一年内所走过的距离,众所周知光速大约为每秒30万千米,那么1光年的距离就是9460730472580800米,即9.4607×10km。
首先需要明白的是,从宇宙诞生到目前为止,或者一直到未来,宇宙都一直在发生膨胀,从来没有停过,并且宇宙的膨胀速度也远远超过了光速。
在上世纪二十年代,科学家们对星系距离的测量和红移现象发现了宇宙正在膨胀。到了九十年代之后,我们知道了宇宙不仅仅是在膨胀,而且是在进行超光速膨胀。
从科学的角度来说,“直径930亿光年的可观测直径”其实主要就是由宇宙空间超光速膨胀而引起的,这种宇宙空间本身的膨胀会带来空间内天体距离的不断增加,宇宙也会不断扩大。
目前宇宙的膨胀速度大约为67.8(km/s)/Mpc,也就是在每相距百万秒差距(约326万光年)的距离上,因为宇宙膨胀所导致的相互退行速度为67.8km/s,即在每增加300万光年的距离上(或每过300万年),星系们远离地球的速度会增大67.8千米每秒。
总而言之,按照宇宙大爆炸的理论,宇宙还会一直持续不断地扩大,我们可观测到的地方也并不是永恒不变的。遥远的未来,未来我们也将会观测到更大的宇宙。
宇宙中还有一些不可见的部分,目前我们也无法掌握,但终有一天会揭开神秘的面纱。
当人类在科技的帮助下,走出地球之后,才知道,原来地球之外的世界是如此的浩瀚,而在浩瀚的宇宙面前,地球渺小得连尘埃也算不睛。人类走出地球之后,就开始了对浩瀚宇宙的初步探索,而随着探索的不断深入,不仅没有让我们对宇宙有更多的了解,反而是有更多的谜团不断出现,宇宙真是太神秘了。
浩瀚的宇宙有太多的谜团等着我们去破解,可是人类的科技实力有限,能够探索的宇宙奥秘可以说极其稀少,我们现在对宇宙的认知可能连皮毛也算不上,而在众多的宇宙谜团之中,有四大谜团一直困扰着人类,只要我们能够破解任何一个,都可以让人类实现巨大的飞跃,那么是哪四大宇宙谜团呢?下面我们就一起去了解下。
第一个谜团,宇宙有无边界?现代科学宇宙的起源认为是来源于138亿年前的奇点大爆炸。宇宙大爆炸理论一经提出就引起了科学界的巨大轰动,虽然最初的时候只是科学家的猜想,但是随着科学家对宇宙探测的不断深入和研究,已经找到一些宇宙大爆炸的证据,所以现在宇宙大爆炸理论已经基本得到科学界的认可。
大爆炸之的宇宙并不是一尘不变的,而是在快速的膨胀,这个膨胀速度到底有多快无人知道,有科学家认为宇宙膨胀的速度有可能超越了光速。正是由于宇宙在不断膨胀,所以不少人认为宇宙是一个无限大的空间,它没有具体的大小,是没有边界存在的。那么事实真是如此吗?
曾经有人将宇宙的膨胀比作一个不断膨胀的气球,我们日常生活中有时会吹气球,一个气球通过不断往里面吹气,它的体积会不断膨胀,越变越大。那么朋友们告诉我:气球有边界吗?
相信所有人都会回答:气球当然有边界,这个边界就在我们眼前,我们可以看到摸到。只是由于气球在不断膨胀,它没有固定的体积和大小,但是它是有着非常明显的边界,那就是气球壁。当气球膨胀到一定程度,这个气球壁越来越薄,然后就会爆炸破裂。
看到气球膨胀的过程,我们再回头来思考宇宙的膨胀,从某种意义上来说,宇宙大爆炸之后的膨胀过程非常类似于气球的膨胀,气球膨胀的能量来源于外界的气体注入,而宇宙膨胀的能量来源现在还不清楚,有科学家认为可能是暗能量。
不管导致宇宙膨胀的能量是什么?那么它的膨胀类似于气球的膨胀,既然气球的膨胀有边界的存在,那么宇宙会不会也有边界的存在呢?对于这个问题,科学界还没有明确的答案,以人类现在的科技实力还远远达不到观测到宇宙边缘的程度,有可能人类可观测的920亿光年宇宙范围,只不过是整个宇宙的冰山一角。
只有当人类有一天能够观测到宇宙边界的时候,才能够真正破解宇宙是否有边界这个巨大的谜团,而一旦我们确定了宇宙是有边界的,那对于人类来说将会是一个划时代的飞跃,有可能会让人类对宇宙的认知更上一层楼。
第二个谜团,宇宙是多元的吗?相信很多人都听说过多元宇宙论,这是上个世纪50年代,科学家提出的一个有关宇宙的猜想。科学家认为,宇宙并不是唯一的,在我们的宇宙之外还有更加浩瀚神秘的空间,那里是宇宙诞生的地方,有着数不尽的各类宇宙存在,而我们的宇宙只不过是其中之一。
多元宇宙论的提出同样震惊了科学界,而随着人类科技的不断进步,赞同多元宇宙论的科学家越来越多,现代著名物理家霍金更是坚信多元宇宙的存在。这个谜团其实跟第一个谜团是有一定联系的,如果第一个谜团被科学家证实,也就是宇宙是有边界的存在。那么,我们的宇宙就可以想象成是一个巨大的气泡。
当宇宙成为了一个有明显边界的球体结构,那么宇宙之外的存在也就不用怀疑了,这一点好比地球是一个有明显大小和结构的岩质球体,那么地球之外的空间就是浩瀚的宇宙。同样的道理,如果宇宙也是有大小和边界的,那么自然也就存在宇宙之外。
如果宇宙之外是存在的,那么这个宇宙之外的空间或世界有可能完全超出我们的想象,它有可能跟宇宙空间是有着巨大的区别,好比地球跟地球之外的宇宙是有着巨大差别的。同样的道理,如果多元宇宙论是正确的,那将完成打破人类对于宇宙的认知,有可能对宇宙的起源,宇宙大爆炸我们就需要重新认知。、
试想一下,如果宇宙不是唯一的,而是有很多的宇宙共同存在于一个神秘的空间之中,那么不同的宇宙有可能也是不同的,有着不同的规则,不同的宇宙结构等。在不同的宇宙环境中,有可能也会诞生完全不同的文明形式,我们的宇宙规则之下存在的文明有可能是以科技发展为主,通过科技来了解宇宙,改变世界。
而另一个宇宙规则之下的文明有可能并不发展科技,而是以发掘自身潜力为方向,也就是神话传说中的修真或修仙文明。由此可见,一旦多元宇宙论在未来被确定,将会对人类产生多么大的冲击力,有可能在此影响之下,会让人类再一次实现巨大的飞跃。
第三个谜团,暗宇宙是否存在?世界万物由物质存在,在我们的日常生活中,我们能够见到的物质都是可见物质和正物质,可是后来科学家通过实验,已经证实了反物质的存在。可是对于可见物质相对应的暗物质却没有丝毫的发现。
任何事物都有两面性,有正就有反,有正物质就有反物质,同样的道理,有可见物质,那就会有暗物质。虽然科学家很早就提出了暗物质存在,而且通过宇宙一些现象的观测,也基本确定了暗物质和暗能量的存在,但是直到现在,我们还没有任何方法在宇宙中捕捉到暗物质。
而且,科学家通过观测研究认为,宇宙中的暗物质和暗能量加起来可占整个宇宙物质的90%,也就是说组成宇宙的大部分物质是暗物质和暗能量,而可见物质只占不到10%。而暗物质和暗能量中,真正占大部分的是暗能量,科学家认为,暗物质组成了宇宙的框架,而暗能量才是整个宇宙的核心,最大的秘密。
宇宙之所以能够快速膨胀,很可能跟暗能量有直接的关系,而且宇宙引力,各种宇宙规则的形成很可能也跟暗能量有很大的关系。既然这个宇宙有可见物质和暗物质组成,可见物质组成了我们能够看到的可见宇宙,那么比可见物质还多的暗物质,是否也组成了一个暗物质宇宙呢?
虽然目前暗物质的存在还没有得到证实,但是不少的科学家却认可暗宇宙的存在。而且我们经常从一些科幻作品中能够看到通过虫洞来实现星际间的快速航行,而虫洞内的世界有可能就是暗宇宙。飞船通过强大的能量打开通往暗物质的通道,也就是虫洞,然后飞船进入暗宇宙航行。
由于暗宇宙中的空间流速是没有光速这个限制的,它可以无上限进行航行,所以在暗宇宙中可以轻松实现超光速飞行。到达目标后,然后再从暗宇宙中打开通往可见宇宙的通道,就可以快速到达另一个星系,实现不可思议的超光速飞行。
由此可见,人类一旦在未来能够确定暗宇宙的存在,并能够进入其中,那对于人类的意义将非凡,有可能那时候,宇宙的距离将再也不是问题,我们想去哪里就可以去到哪里,真正实现宇宙的任意纵横。
当然,以上三个宇宙谜团虽然让我们非常着迷,但是想要破解它们却并不容易,需要人类付出漫长的时间研究探索,才有可能实现。
轻而易举:比如你吹个较小的肥皂泡,让它在空气中自由坠落。在它落到任何表面上之前,它的球状就比地球还圆。
你也可以看看几百年来各种抽低气压的玻璃管里自由坠落的液滴。
历史上,人们测出地球的扁率约为0.0033528,但不同测定方法得到的细节各有差异。为方便各国使用,国际通用的陆域测地系GSR80规定地球的赤道半径为6378137米(精确值),规定地球的扁率为1/298.257222101(精确值)。地球的这个扁率对台球的质量标准来说几乎不合格。
世界花式台球协会建议台球扁率引起的直径误差不应超过0.127毫米,即台球的扁率不应超过0.0022222,不过路边摆台球案子的平民一般不会那么讲究。拿篮球来比就纯属搞笑了,你没发现篮球上有极其明显的凹凸么
。
这大概是因为,人们在谈论“地球很圆”的时候,往往没有意识到地球表面是粗糙的。
在思想实验中将地球缩到台球大小(直径约57.15毫米)的话,珠穆朗玛峰高达39.6微米,马里亚纳海沟深达45到50微米——普通台球的表面早在数百年前就已经被人们加工得远比这光滑,现代显微摄影显示出厂时合格台球表面的小凸起的高度·小凹陷的深度小于0.5微米。台球运动有五六百年的历史,历史上使用过不少手工打磨的球,其中一些球比地球要圆而且光滑。那是因为人的手指头上的感觉神经末梢是纳米机械,在最敏感的情况下可以检测到10纳米的凹凸。全站搜索