原标题:太空有尽头吗?如果是的话,会有多远?

太空有尽头吗?如果是的话,会有多远?

宇宙有边界吗?有上下左右吗?

我们的视角仅限于可见的宇宙,这意味着我们只能看到目前为止的视界。但通过测量红移变化和计算距离,我们可以合理准确地标记出离我们最远星系的距离。它距离我们133亿光年,这意味着光以186000多兆帕的速度传播到我们这里需要133亿年。它的红移为10.7,这意味着当光离开它时,它以99.9%的光速后退,并且它正在加速。

在137.72亿年前,可见宇宙的边缘“只是”稍微远一点(相对而言),但通过测量膨胀率,我们可以计算出它距离地球465亿光年。考虑到人类不可能在所有恒星燃烧它们的燃料和宇宙变成一个黑暗和冷却的地方之前,旅行甚至是相当一部分的距离,我们永远看不到可见宇宙之外的东西。

此外,宇宙的膨胀意味着它的“可见边”正以光速的3.375倍或62.8万mps或22.6亿英里/小时的速度移动,尽管加速是由物理学家所说的“暗能量”引起的。所以人们永远也追不上它。

但那只是可见的宇宙。你可能会听到很多关于宇宙的“形状”。然而,任何超出可见宇宙范围的东西都是看不见的,就所有实际用途而言,它是无限的。为了讨论宇宙的形状,我们必须简化。简化包括移除维度和可视化二维宇宙。这样我们就可以很容易地想象空间是如何被质量扭曲的,例如使用一些不同质量的球和一块橡胶板。事实上,扭曲发生在所有的维度。为了得到这个答案,宇宙有三维空间加上时间。

用这个比喻,宇宙有三种可能的“形状”。这些形状实际上是指我们宇宙的“密度曲线”。如果宇宙是平的,那么它是平的。这就推断出无论你朝哪个方向走,你都会保持笔直,没有任何弯曲。你不能垂直于它旅行。但如果我们沿着任何特定的路径旅行,我们都会保持平行。

实际的宇宙可能比我前面提到的930亿光年的直径还要大,但是如果它是“平的”,它可能是无限大的,所以它可以永远持续下去。我们根本无法测量或估计它的大小。然而,在无限长的时间之后,膨胀就会停止。而观测结果暗示宇宙膨胀正在加速。因此,需要有足够的物质在其中,以减缓膨胀到零。

如果宇宙是平的,我们永远不会知道它的大小。但逻辑表明,它必须是有限的,因为它有一个开始。然而事实证明,宇宙可能不是平坦的,它可能是弯曲的。我们相信这是可能的,因为我们可以用新的工具观察宇宙大爆炸产生的宇宙背景辐射。

通过测量微小的温差,一些宇宙学家现在认为可能存在曲率,但它是什么样的曲率呢?

因此,如果有曲率,它可以像马鞍一样弯曲,如果空间有负曲率,没有足够的质量导致宇宙停止膨胀。它肯定会永远扩张。这也被称为一个开放的宇宙。最终,一切都将是无限遥远的,宇宙将永远扩展到所有恒星的生命之外,它肯定是无限的。

欧空局的普朗克卫星显示,CMB的引力透镜效应可能比它应有的更强。最简单的解释是宇宙的密度曲线大于1。这将推断,如果一个人能够以无限的速度在任何方向上无限的时间旅行,他将回到自己的起点。

令人着迷的是,它确实意味着我们可以估计宇宙的实际大小至少是可见宇宙的250倍。但它仍然没有尽头,就像行星表面没有尽头一样。

请记住,在现实中,可见的宇宙是如此巨大和膨胀,我们永远无法超越它,宇宙的确切形状或密度将对我们的生活没有任何影响,但概念是如此巨大,我们试图简化概念使用二维模型,所以平或弯曲的术语只是类比。

因为任何东西能移动的最快速度都是光速,所以能到达我们的最快信息也受到光速的限制。由于对宇宙微波背景辐射的测量,我们对宇宙的年龄有了一个合理的估计:大约138亿年。然而,由于宇宙的膨胀,根据我们知道的宇宙模型,从目前469亿光年远的点开始的粒子现在可以到达我们这里——这并不意味着当宇宙开始膨胀时,它们就在469亿光年远的地方。所以这是我们观察能力的极限。超过这一点会发生什么谁也不知道,所以也许我们的宇宙有着几乎无限的广度和负曲率。我们知道我们的宇宙正在加速膨胀,但我们不知道其机制。也许我们的宇宙有正曲率,这就是为什么。如果是这样,我们将有一个明确的宇宙终结。如果宇宙要么是负的,要么是平的,否则情况可能就不是这样了。甚至有人认为一切都是二维空间的投影。我们可能永远不知道宇宙的广度,但这并不能阻止我们去尝试。

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