俗話說:“上下四方叫宇宙,過去和現在叫宇宙。 這句話表達了宇宙的意思,即宇宙包含了所有的空間和時間。 既然有乙個宇宙作為乙個整體的概念,我們想知道宇宙在空間上有多大,在時間上有多長。
利用各種天文望遠鏡接收到的各種波段的觀測資料,現代宇宙學得出結論,宇宙的半徑為465億光年,宇宙已經存在了138億年。 那麼,138億年前的時間是什麼? 465億光年之外的空間是什麼?
在20世紀20年代,天文學家哈勃觀測了宇宙中的一系列星系,並測量了這些星系的光譜。 光的傳播也遵循都卜勒效應,當光源向我們的方向移動時,其光譜向較短波長的方向移動,即藍移,並且移動越大,速度越快。 紅移意味著光源正在遠離我們。
結果發現,除了銀河系附近的一些星系外,所有星系的光譜都是紅移的,這意味著只有銀河系附近的一些星系靠近銀河系,而其他大多數星系都在遠離銀河系。
同時,哈勃還測量了星系的距離,結果結合光譜更是令人驚訝:星系的紅移與距離成正比,也就是說,它們遠離的速度與距離成正比。 星系離銀河系越遠,它們離光速越近。
對這種奇特現象的唯一解釋是空間正在膨脹。 在整個宇宙中,空間在向外膨脹,而空間本身也在不斷地向外生長。 由於空間在膨脹,星系離得越遠,它們之間的空間每單位時間膨脹得越多,導致星系彼此分離的速度越快。
由於空間本身在不斷增長,因此空間是由小到大的。 如果把時間倒流到某個時間點,空間就會收縮到無窮小的點,物理學家稱之為“奇點”,它被認為是宇宙的空間起源,也是時間的起源。
根據宇宙理論,宇宙的時間起點是138億年前,宇宙從無窮小的奇點膨脹而來。 那麼,在這個起點之前是否還有時間,目前還不清楚。
一些物理學家認為,談論138億年之前的時間是沒有意義的,因為宇宙根本不存在,沒有時間的概念,沒有空間的概念,一切都是虛無。 這就像談論北極以北和南極以南的方向一樣。
但一些物理學家認為,138億年前可能是另乙個宇宙。 宇宙正在膨脹,但神秘暗物質的引力將把一切聚集在一起。 如果宇宙中有足夠的物質和暗物質,並且它們產生的引力足夠強,它最終可以阻止宇宙膨脹,導致宇宙轉動和坍縮,空間變得越來越小,直到有一天它坍縮回奇點。
宇宙可能處於奇點-大**-膨脹-坍縮-奇點,等等。 如果是這樣,那麼,在138億年前,就有了以前的宇宙。
目前,宇宙的半徑為465億光年,實際上是乙個以地球為中心的可觀測宇宙。 然而,這與“地心說”不同,地球不是宇宙的中心。 因為宇宙目前正在快速膨脹,只要星系離得足夠遠,它們相對於地球的回歸速度就會超過光速,所以我們能看到的與宇宙的距離是有限的。
在465億光年之外,有乙個我們不知道的不可觀測的宇宙,那裡有星系、恆星、行星,甚至還有生命和文明。 但是由於光速,而且宇宙如此之大,我們無法看到那麼遠。
據推測,不可觀測宇宙的範圍可能是數十萬億光年。 當然,也有可能是無限的。 而在整個宇宙之外,可能還有更多未知的領域,比如無數的平行宇宙。 俗話說,“只有天地無邊”。