宇宙膨胀了138亿年,暗示外面还有空间,那宇宙外面究竟是什么


宇宙膨胀了138亿年,暗示外面还有空间,那宇宙外面究竟是什么
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自人类仰望星空以来 , 就在不断思索有关宇宙的重大问题 。我们想要知道我们生活在宇宙的何处 , 宇宙存在了多长时间 , 宇宙的尽头在哪里 , 宇宙的外面又是什么 。
随着现代天文学的发展 , 这些问题已经开始得到初步解答 。我们所生活的太阳系位于银河系的一隅 , 银河系属于本星系群的一员 , 本星系群之上还有室女座超星系团 , 而室女座超星系团又是拉尼亚凯亚超星系团的一部分 。
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根据普朗克卫星传回的数据来计算 , 宇宙的诞生时间可以追溯到大约138亿年前 。最初的宇宙是一个无穷小的奇点 , 后来宇宙不断膨胀 , 变得越来越大 。目前 , 我们所能观测到的宇宙半径为465亿光年 , 地球处于中心 。
当然 , 这并不是宇宙的全部 , 也不是说地球是宇宙的中心 。因为光速和宇宙诞生时间的限制 , 遥远宇宙的光还没有足够的时间来穿越浩瀚的空间 , 到达地球上 , 所以我们根本看不到可观测宇宙之外的宇宙 。
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宇宙微波背景辐射表明 , 宇宙是各向同性的 , 所以可观测宇宙里面和外面看起来都是差不多的 , 都存在各种星系 , 星系中又包含着很多的恒星 。由于空间的超光速膨胀 , 目前的宇宙其实非常大 , 我们所能看到的宇宙只是整个宇宙的一小部分 。
但我们无法接收到可观测宇宙外面的光 , 所以我们并不能直接测量出整个宇宙的尽头在哪里 。根据已有数据的推测 , 整个宇宙的半径可能达到12万亿光年 , 或者比这大得多 。
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需要注意的是 , 诞生宇宙的奇点最初并不在一个巨大而又空无的空间中 , 宇宙没有膨胀到虚无的空间中 , 而是奇点的膨胀创造了空间本身 。另一方面 , 空间的膨胀不受相对论限制 , 其膨胀速度远超光速 。
既然我们无法知道整个宇宙的确切大小 , 也就不清楚宇宙的外面到底有什么 。不过 , 基于现有理论和观测数据 , 我们可以对宇宙的外面进行一番合理推测 。
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这个问题要从宇宙形状说起 。根据爱因斯坦的广义相对论 , 物质和能量会压弯原本平坦的空间 。宇宙中存在着很多的物质和能量 , 那么 , 空间会被弯曲到什么程度呢?
第一种可能性 , 宇宙中的物质和能量密度等于宇宙临界密度 , 整个宇宙空间将会是平坦的 。第二种可能性 , 宇宙中的物质和能量密度较低 , 宇宙空间将会是开放的 。第三种可能性 , 宇宙中的物质和能量密度较高 , 宇宙形状将会是封闭的 。
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对于平坦或者开放的宇宙 , 整个空间将会无限延伸 , 没有尽头 , 所到之处皆为宇宙 。对于封闭的宇宙 , 空间是有限的 , 但宇宙是无界的 , 这就像有限而无界的地球那样 。
【宇宙膨胀了138亿年,暗示外面还有空间,那宇宙外面究竟是什么】如果我们生活在封闭的宇宙中 , 我们很难想象宇宙的外面是什么 。因为我们是三维空间的生物 , 根本无法直观想象四维乃至更高维度的空间是什么样子 。如果我们能够跳出三维空间 , 去往更高的维度 , 也许就能看到宇宙的全貌和宇宙的外面 。