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宇宙到底有多大？一句话告诉你真实的答案( 二 )


并且也没有任何证据表明，可观测宇宙的边界构成了整个宇宙的边界，也没有任何主流宇宙学模型提出宇宙最初有任何物理边界。
在已探知的宇宙中，所有物质都属于可观测的宇宙，根据科学家目前的推测，在整个宇宙中，可能存在有2万亿个星系。而在所探测到的可观测宇宙中，仅仅只有数千个星系而已。
宇宙到底有多大？一句话告诉你真实的答案
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宇宙中的无数星系科学家根据距离和光的传播速度，计算出我们目前可以观测到的宇宙范围为138亿光年。也就是说我们可以通过天文望远镜观测到一个半径为138亿光年的球形宇宙。
宇宙比想象中要大得多
直到今天科学家们也一直在收集新的证据，来证明整个宇宙比我们想象的要大得多。
在1908年，哈佛大学的一位科学家，提出了一个有意思的发现。这个发现帮助了科学家更好地测算宇宙的大小。他发现了一种特殊的恒星，命名为造父变星。这种恒星的亮度随着时间的变化，明暗程度也会随之变化。
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造父变星因为天文学家可以相对容易地测量造父变星的脉冲，所以他们可以预测这颗恒星有多明亮。然后，通过观察它对我们的实际亮度，科学家可以计算出它的距离。因此造父变星也被称作量天尺。
德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学家凯特琳·凯西，她指出，天文学家已经开发出一系列巧妙的工具和测量系统，不仅可以计算地球到太阳系中其他天体的距离，还可以计算星系之间的距离，以及通往可观测宇宙边缘的路线。然而，即使科学家们可以做出非常好的估计，但事实上，要精确地测量星系之间的距离是极其困难的，也就是说，宇宙到底有多大仍然困扰着人类。
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因为宇宙有138亿年的历史，人们可能会认为它有138亿光年宽。但由于空间的膨胀，随着科学家们对空间的观察逐渐深入，宇宙的理论尺寸远远大于138亿年。目前可测量的可观测宇宙的直径是930亿光年。930亿光年有多宽？给大家做一个估计，你可以在可观测宇宙的直径上一排排地容纳880,000条银河系。如果拿地球来比较的话，我们就需要68.6万亿个地球。这个数字相当于一个人两天内呼吸的分子数量。
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造父变星宇宙膨胀
宇宙每秒钟都在变大，星系之间的距离也正在慢慢变大，但是宇宙膨胀的速度到底有多快呢？当科学家们想要探究这个问题时，发现了一个有趣的现象，他们利用哈勃望远镜和其他望远镜观测宇宙时，发现之前预测的宇宙膨胀速度和他们所观察到的有着明显的差异。过去几年的所发表的科学论文中，这一差异已经被发现，但我们尚不清楚这种差异是不是应该归咎于测量技术的差异，还是应该归咎于其他原因。
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银河系一个多世纪以来，天文学家一直使用“造父变星”作为宇宙尺度来测量附近的星系间距离。但是试图测量这些星系不仅费时，而且想要测出准确的距离是几乎无法实现的。因此，科学家们采用了一种名为Dash的巧妙方法，将哈勃望远镜作为“点对点”相机，利用其快速地拍摄极明亮的造父变星的图像，这种方法就消除了精确指向的耗时需求。
根据现有科学技术的最新估计，宇宙膨胀的结速度是每秒74公里，这意味着每隔330万光年，一个星系就能以每秒74公里的速度移动。这个数字表明，宇宙的膨胀速度比每秒67公里的预测要快9%，这一预测来自普朗克对早期宇宙的观测，再加上我们目前对宇宙的理解。
宇宙到底有多大？一句话告诉你真实的答案
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可观测宇宙为什么会造成这种差异呢？约翰霍普金斯大学的天文学家提出了一个理论，造成这种差异的原因之一是在早期宇宙中出现了意想不到的暗能量，现在被认为是宇宙中70%的内容。暗能量又被称为“早期暗能量”。
天文学家假设，暗能量存在于大爆炸后的第一秒钟，它将物质推向整个太空，开始了最初的膨胀。新的理论研究表明，宇宙大爆炸后不久，出现了第三次暗能量，导致了宇宙膨胀的速度超过了天文学家的预期，这也可能是造成今天宇宙加速膨胀的原因。
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宇宙大爆炸另一个想法是，宇宙中包含一个新的亚原子粒子，它的运动速度接近光速。这种快速粒子包括以前已知的粒子，如中微子，它们是在核反应和放射性衰变中产生的，统称为“暗辐射”。另一个可能性是暗物质与正常物质或辐射的相互作用比先前科学家们所设想的要强。但真正的原因仍然是个谜，科学家们也将继续作出努力来减少不确定性，这将有助于天文学家找出差异的真正原因。

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