宇宙直径为930亿光年,那么宇宙之外称为什么?
准确来说 , 930亿光年只是目前的可观测宇宙范围 , 科学认为可观测宇宙之外的整体结构和我们的可观测宇宙没有什么不同 , 但是在整个宇宙之外是什么 , 那就不知道了 , 甚至目前整个宇宙的范围也没有科学家可以说清楚 。
可观测宇宙为什么是930亿光年【宇宙直径为930亿光年,那么宇宙之外称为什么?】在不考虑整个宇宙的形状前提下 , 可观测宇宙是一个以观察者为中心 , 半径约为465亿光年的球形区域 。哈勃定律告诉我们 , 距离我们越远的天体 , 其退行速度越快 , 计算表明在距离我们约140亿光年远的位置 , 其空间退离速度已经达到光速 , 因此也有许多人比较好奇 , 为什么宇宙的年龄是138亿年 , 但是可观测宇宙的范围却是930亿光年?其实这还是因为空间膨胀的原因 , 我们观察宇宙主要是通过电磁波 , 电磁波的传播速度为光速 , 遥远天体发出的电磁波信号在传向地球的同时 , 天体本身也在远离地球 , 理论上当我们现在接收到的最遥远的天体信号时 , 其天体本身已经距离我们465亿光年了 。(下图 , 可观测宇宙的形成)
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未来宇宙大小
由于宇宙的膨胀效果 , 我们的可观测宇宙大小其实随着时间流逝也在逐渐变大 , 更远处的电磁信号穿越茫茫宇宙也会逐渐到达地球 。由宇宙大爆炸理论我们知道 , 表示宇宙膨胀率的哈勃参数并不是一成不变的 , 在很远的过去 , 哈勃参数其实比现在要大 , 这就表明在宇宙大爆炸初始阶段 , 宇宙的膨胀速度是非常快的 , 随着时间流逝 , 哈勃参数也在逐渐减小 , 因此伴随着宇宙膨胀速度的增加 , 就会存在一个“未来可见极限” , 超过这个极限范围的天体发出的电磁波永远也不能被我们接受到 , 计算表明 , “未来可见极限”的边界距离我们约620亿光年 , 按照宇宙学认为的宇宙各向同性性质 , 宇宙中的天体处于均匀分布状态 , 那么我们在遥远的未来能看到的天体数量大约是今天的2.36倍 。
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谈论可观测宇宙之外在当下并没有什么实际意义
我们知道信息与能量的传递速度最快就是光速 , 目前的可观测宇宙范围为930亿光年 , 在这之外的空间 , 依然属于宇宙范围 , 只是由于宇宙法则的影响 , 我们现在不可能观测到这之外的事物 , 就算可观测宇宙之外有上千亿或者上万亿光年的范围 , 但是它们并不会对我们的宇宙造成什么影响 , 在“未来可见极限”范围之外发生的任何事件都不会对我们的宇宙造成影响 , 也就是说它们和我们的宇宙并没有现实上的因果关系 , 因此谈论可观测宇宙之外的情况并没有什么实际意义 。
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结语
宇宙学认为 , 宇宙是各向同性的 , 因此可观测宇宙之外的情况和可观测宇宙之内并无不同 , 只是我们无法观测到而已 , 在可观测宇宙之外 , 万有引力依然成立 , 依然有星系、恒星、黑洞等等天体的存在 。如果放眼整个宇宙之外 , 那就不清楚了 , 这就像谈论宇宙大爆炸前奇点之外是什么一样 , 或许是无尽的虚空 , 或许是更高维度的空间 , 但总的来说 , 目前谈论这个并无实际意义 。
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其他网友观点准确的说是可观测宇宙的直径为930亿光年 , 关键是可观测宇宙五个字 。
可观测宇宙是什么?简单来说 , 就是以观测者为中心的整个可视球体 , 对于我们人类(观测者中心)就是半径为465亿光年的球体 。
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而465亿光年这个数字其实不是我们看到的 , 而是我们算出来的——它又叫共动(共同运动)距离 , 这是宇宙膨胀导致的 , 是根据宇宙微波背景辐射的红移量求出来的 。
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宇宙微波背景辐射又称3k背景辐射 , 是充满整个宇宙的热辐射 , 是宇宙留下的余晖 , 温度只有3k左右 。
我们目前能观测到的最远距离只是200多亿光年 , 而465亿光年是我们观测的极限——即便我们的望远镜技术达到顶尖水平 , 那里也是我们的观测极限 。
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可观测宇宙意味着这样的宇宙并不是宇宙的全部 , 只是可以观测到的 。
所以 , 题主问(可观测)宇宙之外是什么?答案就是宇宙之外还是宇宙 。
而这整个宇宙有多大 , 我们却不得而知 , 但对于这里面的每一个观测者来说 , 都会有一个自己的可观测宇宙 , 它们大小或许还有差异 。
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在我们的宇宙中信息传递速度最快只能达到光速 , 因此远处星星发出的光要经过相当长的时间才能到达地球 , 换句话说就是我们永远无法看到宇宙的全貌 , 因为光传播需要时间 。
正是基于光速限制的原因 , 我们才有了“可观测宇宙”这个概念 , 目前的可观测宇宙直径为930亿光年 , 但可观测宇宙的中心是我们的地球 , 准确的说是“以地球为中心半径465亿光年的球形空间” , 因此从地球出发无论向哪个方向飞都只需要飞行465亿光年就能到达可观测宇宙的边缘 , 并不需要飞行930亿光年 。
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但不论是930亿光年之外还是465亿光年之外肯定都不是宇宙的终点 , 因为宇宙空间一直处于膨胀之中 , 所以930亿光年外的宇宙肯定还是一大群一大群的星系 , 每个星系以及会有数千亿颗恒星 。
值得一提的是由于“可观测宇宙”这个概念在全宇宙的文明中都是存在的 , 各个文明之间的可观测宇宙可能会互相重合一部分或者呈现完全分离状态 。
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假如说距离地球460亿光年外有一个科技水平和地球相当的外星文明 , 那么他们的可观测宇宙就是以他们的母星为中心半径465亿光年的球状空间 , 很显然他们的可观测宇宙和我们的可观测宇宙有一部分是重合的 。
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