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宇宙的尽头是什么?即使是光速也要飞465亿年才能到达已知宇宙的边缘

前言‍

一个人在城市里出了丑,他可以换个城市生活,谁也不知道他的往事。

但一颗星球出了丑,它还能跑哪去?

当然,这是个笑话,没有谁能让星球换地方,除却它本身无法脱离恒星的引力,它也找不到可以躲的地方,宇宙太大了,却没有一颗星球的容身之地。

行星难以摆脱引力

宇宙的诞生方式‍

宇宙,用我们的话来说,就是容纳所有星星的空间,它的诞生有很多说法,最被世人认可的是奇点大爆炸。

大爆炸理论

宇宙在138亿年前,是不复存在的,只有一个密度无限大、质量无限大、体积无限小的一个点。

某一天,这个点的能量平衡被打破,发生了大爆炸,爆炸产生的尘埃、辐射、电波、射线等等物质和能量具现通过爆炸产生的动力往外喷涌而出,沿途扩大这个点产生的空间区域,同时宣泄的物质还在不断的向四周散去。

奇点大爆炸

以人类时间计算,几分钟后,大爆炸产生的空间停止了膨胀扩大,同时冷却下来。在奇点的能量是平衡的,但爆炸后的各部分的物质开始产生了反应,轻元素在爆炸过程中产生,随后各物质通过与轻元素的核反应,制作出很多重要的重元素。

少数的质子和所有的中子结合,大多数的质子单独汇聚,分别形成氦与氢的原子核,这个便是早期部分物质体的诞生,37.5万年左右,原子核与电子融合形成氢原子。

虽然爆炸是向四周散去,但物质分布却有多有少,冷却后的各部分物质通过相互间的吸引,慢慢汇聚在一起,同时氢原子也相继和这些物质融合,最后形成早期的气体云。

气体云碰撞

在气体云内部发生反应时,外围还在不断的吸收物质,最后内部反应越来越大,形成了岩石类核心和汽化类液体核心,汽化类核心是高密度空间里,温度过高,物质没有融合,却融化了的核心。

在吸引到足够多的物质后,气体云转变,慢慢形成我们所能观测的星云、星球等天体。形成期间有很多能量也融合了进来,被确定的是冷暗物质占主导热暗物质重子物质,这三类能量物质形成了天体的绝大部分。

这便是常见的一种说法!

天体的形成过程

没有边界亦没有起源与终结‍

当然,在奇点大爆炸理论发表后,也有部分科学家通过研究模型来证明该项理论是不准确的,他们在研究时发现,时空无法从一个点平行而稳定地展开,因为在一定的条件下,空间会不可避免地形成坍塌,爱因斯坦方程会起不到作用,于是便以自己的研究重新规划量子引力理论。

他们所提出的宇宙诞生是暴涨宇宙论,即原本空间里的微小物质存在涨落,而宇宙膨胀是会把这些微小的物质涨到我们如今看到的天体大小,然后再通过引力方式吸取周围较小的物质填补自己,最终形成大型的天体和星球。

物理学家霍金在通过研究这些人的理论时,发现如果要以该理论做模型,那么就必须要明确一件事,考虑宇宙边界条件最特殊的假设就是没有边界。

著名物理学家霍金

于是,在1981年,物理学家霍金发表了自己的论文《宇宙边界条件》,在论文里,他指出,因为宇宙没有边界,所以宇宙不存在起源,也不会有终结。

宇宙的诞生方式,已经无从说起,时隔太过久远,且天体散发出来的信息能被可见光捕捉,也说明该天体传递信息时间已经过去,谁也不能保证这段时间里,天体有没有毁灭。

宇宙有尽头吗?‍

若是以奇点大爆炸学说来判定的话,那么宇宙是有尽头的,即便有奇点产生能量推动物质远离,但毕竟传递能量有限,在一定的距离后,物质就不再滑动,那么最远的物质就代表了尽头所处位置,所以可见光观察和紫外线短波观察,就会特定地观察离奇点最远的天体。

哈勃望远镜观测到的最远星系

以这个方式,迟早能找到宇宙尽头所在地,但根据多年来哈勃望远镜等多个天文台观察,宇宙中的天体正在相互离去,两个天体间的距离越来越远,这说明宇宙在膨胀。

但天体没有大小的变化,就像一个气球,吹圆之后它就这么大,放几只蚂蚁固定在气球里面,蚂蚁间的距离可以确定,大小也可以确定,当继续吹动气球,气球会扩大,同时,按比例来说,蚂蚁间的距离也会根据气球的大小来扩大。

那这么就会延伸出一个问题:宇宙膨胀速度如果快过人类探索的速度,那么我们是不是永远都到不了宇宙的尽头?

宇宙膨胀

据悉如今人类也只是探索到930亿光年的可观测宇宙直径,半径也就是465亿光年,所以我们必须在宇宙膨胀前先找到单边的距离极限所在的位置,然后再超越宇宙膨胀速度,才有可能追上尽头的位置。

而宇宙目前的膨胀速度是每秒72公里,若我们的速度达不到这种级别,那么就不用考虑下一步。

奇点大爆炸学说判断:宇宙或许有尽头,但我们速度不够,永远不可能看到宇宙尽头!

若是以宇宙边界条件学说来判定,那么宇宙没有尽头,无边无界,不管我们用什么方式都看不到,只能看到最远天体后的一片黑暗,没有一丝光明的地方。

无边无界的宇宙

若对这种黑暗没有想象力的,可以闭上一只眼睛,再用手捂着闭上的那只眼睛,感受闭眼看见的一切,那就是最远天体外的黑暗,最终我们只能看到这样的场景,

宇宙边界条件假说判定:宇宙没有尽头,只能看到如混沌一般的黑暗!

飞到可观测宇宙边缘要多长时间?

在理解这个问题前,首先要明白,我们所探测的宇宙是可见光探测和紫外线短波的最远探测距离,也就是说,可见光外的宇宙有多大有什么物质我们都不知道。

可观测宇宙

我们不确定宇宙是什么形状的,所以只能计算出它的直径长度——930亿光年。但即便是长度也让人心生绝望,未来如果没有发展出超越光速的科技出现,那么我们只能通过望远镜的观察才能看见那些未知的星系和天体。

以光速为单位,一秒钟一光年的速度向宇宙一边飞去,在半径为465亿光年的可观测宇宙中,要飞到宇宙边缘,大概需要465亿年的时间,而飞行465亿年是以宇宙的单边计算的,从可观测宇宙的一端到另一端是需要930亿年的。

有没有什么捷径可以快速飞行呢?‍

宇宙空间实在太大,人的寿命有限,哪怕进行没研究好的冰冻技术让人生命保留,也活不到那个时候,于是就有人问有没有捷径快速飞行?

人类假想飞船

其实用飞行不是特别恰当,我们最终目的是到达想要前往的区域,那么过程就可以变换一下,不需要沿着路线慢慢走。

这个设想其实有很多人提出过,比如虫洞跳跃、黑洞吸附等等,在他们的观点中,黑洞吸收包括光线在内的一切物质,但本身的质量增长却十分缓慢,所以推测,在黑洞的另一端是白洞,专门吐露黑洞吸收的物质,而白洞的所在地就是可观测宇宙之外。

宇宙虽然膨胀,但它的承受重量是有限的,所以才会有黑洞去释放宇宙重量,而吸收的物质就被送到其他的宇宙里面去,达到宇宙的平衡。

黑洞

这个观点有很多人认可,因为没有人知道黑洞是什么样的,只知道它的大概能力,极其强大的引力吸收一切,所以直到前两年,才有科学家拍到了黑洞的样子,当时还引起很多人讨论。

而这个观点在一知半解的人面前也彻底站稳了脚跟,认为只要利用黑洞就可以实现跳跃,进入我们不知道的宇宙。

之所以不是所有人认可,是因为专门研究天体的科学家发现,黑洞吸收物质过程是把这些物质包括光分解成一个个粒子和波,然后再吸收的。那么就衍生一个问题出来,现在还不确定黑洞外是不是真的有其他宇宙,单是在吸收时出现的危害就决定了方法的不可行。

黑洞吸收天体

就像人站在悬崖边上,下面有条流速很快的河流,想要前往河下游对面两公里处的房子,只有先离开悬崖,再往下跟着小路走,才能到达,那么捷径就是跳下悬崖,顺着河流的流动力量带动人过去。

那么这里就会出现问题,首先得保证自己会游泳,不然就得淹死。和黑洞理论一样,得保证分解为粒子时不死才有下一步。

吸收过程要确保粒子的活性

第二步,河流流动过程中,会不会有什么石头或者卡住的木头之类的,人飘过来撞上就会受伤,而在黑洞理论里谁也不能保证通道里会不会有什么射线、陨石之类的击中飞船,导致飞船出现问题。

第三步,万一在漂流过程中,没有力气了,那么就到不了想要去的地点了。按黑洞理论所说,如果遇到了需要去的空间出口,然而在黑洞通道里,飞船的引力过大,让飞船无法摆脱引力,那么就会彻底迷失在黑洞里。

飞船穿越黑洞要考虑引力

所以,在宇宙里想要到达某个地方,以目前我们的科技能力是找不到捷径的,即便是幻想中的理论,在没有基础科技的支持下,也没有用!

结语‍

宇宙没有尽头,是因为我们的科技不到位,我们只能看见可以观测到的区域,而那些不能观测的,才是人类以后关注的目标!未来总有一天,我们要带上地球上的土地,踏入宇宙每一个区域!

神秘的宇宙

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