导语:宇宙一直以来都是人们研究的方向,那么人们的研究有着怎样的进展,当人们在提出一个个的问题的时候,宇宙的秘密依然还有很多,人们将观察到的宇宙成为可观察宇宙,那人们对于可观察宇宙的说法是否存在依据?

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01

宇宙是否存在边界

1、人们的了解

据我们所知,宇宙没有界限。宇宙无边无际地扩展开来。另外,星系也占据了整个宇宙。这是两个观测结果在逻辑上相结合的结果。我们所看到的只是宇宙的一部分,在宇宙尺度上是均等的。宇宙空间的均匀性是指星系群在宇宙尺度上的均匀分布程度。宇宙空间的平坦性意味着时空几何在宇宙尺度上没有扭曲或扭曲。这就是说,宇宙不会像球面那样自我缠绕和联结,从而形成有限的宇宙。由于宇宙中聚集的质量使时空弯曲,宇宙的平坦性实际上是宇宙均匀性的结果。

2、星体与宇宙的比较

人造卫星,行星,恒星和星系都是质量集中的例子,所以他们确实在周围地区扭曲时空。但是,这些物体与宇宙的尺度相比是如此之小,以至于它们所造成的时空扭曲在宇宙尺度上可以被忽略。当你将宇宙中所有的卫星、行星、恒星和星系进行比较,得出一个大范围的宇宙质量分布公式时,你会发现这是一个常数。

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我们生活的这个角落在宇宙中并没有特别之处,没有任何区别。因为我们能看到的宇宙的各个部分都是平的,而且我们所处的角落也没有什么特别的,所以宇宙的所有部分都必须是平的,而且是均匀的。宇宙处处都是平的,惟一的办法就是宇宙是无限的,没有边界。这一结论对我们弱小的人脑而言难以理解,但从科学观察来看,这是最合理的结论。假如你让航天器一直在太空中直行,你就永远无法到达墙壁、边界、边缘或没有星系群的区域。

02

人们对于宇宙的假设

但如果宇宙产生于大爆炸,那它怎么会没有边界呢?假如宇宙的初始尺寸是有限的,难道它不应该仍然有限吗?回答是宇宙并非在最初就是有限的。这次大爆炸不同于桌上的炸弹,它膨胀得满屋都是碎片。大爆炸并不是发生在宇宙的某个地方。宇宙中任何地方都会发生。所以,宇宙大爆炸的残留,即宇宙微波背景辐射,在太空中随处可见。直到今天,我们仍然可以看到宇宙的任何一个角落都有宇宙微波背景辐射。

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爆炸膨胀并不是指物质实体向太空中膨胀。它只是一个空间自身膨胀的例子。宇宙空间原本是一个无限大的物体,后来发展成为更大的无限物体。尽管人类对无限难以理解,但它却是一个完全正确的数学和科学概念。实际上,对无限大的实体而言,其体积的增大从科学上说是非常合理的。

请注意人类只能看到整个宇宙的一部分。我们把这部分叫做“观察宇宙”。由于光速是有限制的,光速要经过一定的距离才能达到。在宇宙中有很多点离地球很远,以致于从这些点发出的光还没有到达地球。因为光速越快,就越不会有任何信息或信号有时间从这些遥远的地方传到地球。目前,这两个地点基本上超出了我们的观测范围,也就是我们可以观察到的宇宙。世界上的每个地方都有自己的观测范围,而在此之外的地方是无法进行观测的。因为我们所观察到的宇宙并不是无限的,它有一个边界。

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那并不是说在我们可以观察到的宇宙的边缘会有能量墙或者巨大的裂缝。这个边界仅仅是在地球人现在看到的和我们现在看不见的两个地方之间的一个分界线。尽管我们看到的宇宙都有边界,但是整个宇宙都是无限的,没有边界的。

03

人们对于宇宙的解释

随著时间流逝,空间上越来越多的点有时间让他们的光到达我们这里。所以我们可以观察到的宇宙一直在变大所以你可能会想,经过一个漫长的时间,整个宇宙都会被人类观察到。但是,有一个复杂的因素阻止了这种情况。宇宙空间仍然在扩张。尽管当前宇宙的膨胀速度不如大爆炸时那么快,但是它也是真实和重要的。因为宇宙的膨胀,所有的星系群都不断地相互远离。很多银河系距离地球很远,宇宙膨胀使得它们比光速还要快。

尽管狭义相对论防止两个相似物体的相对速度超过光速,但却无法阻止两个遥远的物体因为宇宙膨胀而相互远离,速度超过光速。因为这些遥远星系离地球的距离比光速还快,所以无论我们等待多久,从这些星系发出的光都无法到达地球。所以这些星系总是在我们可以观察到的宇宙之外。另外一个解释是,尽管可观察到的宇宙在增大,但是实际宇宙的大小也在增大。可以观察到的宇宙边缘不能与宇宙的膨胀保持同步,以致许多星系永远无法被我们观察到。虽然观察能力有限,但宇宙本身是没有界限的。

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宇宙是一个球形的宇宙,其曲率非常小(非常平)。仿佛是地球,你认为地球的边界在哪里?宇宙空间与地球相似,是一个有限无限的地方。现在我们可以看到宇宙跨度为137亿光年,而在137亿光年之外并不是宇宙的边界,而是宇宙诞生时的样子,现在估计可以看到宇宙诞生370,000年后的景象,再往前看,能量太高,光子无法传播,那时的宇宙还不是透明的。

你们的观点仍然很接近,球面属于一种有限但无界的状态,我们的宇宙也同样如此,同样是有限但无界的。只是两维平面和三维空间是一样的,但两者是相似的关系。所以我们找不到宇宙的边界,也感觉不到它的边界在哪里,因为对我们来说,宇宙是没有边界的。正如在球面上的二维生物,同样感觉不到球的边缘,对他们来说,这个球面上没有边缘。

宇宙空间和物质诞生之后,便形成了各种各样的天体,也包括我们在内。一切物质都存在于这个空间中,同时也受空间某些物理特性的影响。任何物质都不能脱离于此空间而存在,如果有也不属于此空间的物质。

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结语:宇宙中的秘密依然很多,我们对于宇宙而来渺小而不可言,但是在人们神奇的创造力下,我们与宇宙的距离在不断的减小,虽然依旧有很长的路需要我们继续走,但不可否认的是人们的创造力使得人们对于宇宙有了最基本的了解。