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当我们抬头仰望繁星点点的茫茫太空时,当我们受到挫折感叹自己只是一粒微尘 时,当我们思索生命是否有生死轮回时,我们会不由自主地想到一个抽象的概念:宇 宙。当我们只能用天文望远镜窥探宇宙某一角落时,我们都不免提出这样的疑问:这个神奇的宇宙到底有多大呢?它会不会像一冋巨大的屋子仍然有四壁来划定它的尽头呢?如果有尽头,它的尽头在哪里,我们人类有足够的能力找到这个尽头所在吗?如果没有尽头,也就是说宇宙根本就是无限大的,那么我们会不会在这个没有四壁保护的地方找不到安全感呢?
如果你问宇宙到底有多大?在以前,天文学家会告诉你天文望远镜能看多远宇宙就 有多大,而现在宇宙学家最新的研究成果将吿诉我们一个确切的数据:宇宙直径至少是 780亿光年。
1光年,是一个距离概念,就是光在1年的时间里传播的距离,如果一定要用人们熟 悉的长度单位来换算,就大约相当于10万亿千米。宇宙的真实大小和靠望远镜所能目及的距离是有很大差距的。目前人类最高倍数的望远镜最远才能够看到28血光年之外的宇 宙景象.也就是说足足差了500亿光年的距离。可见,我们的宇宙大得超出了我们的理解范围。
宇宙大小的激烈争论
如此之大的宇宙,我们的宇宙学家又是怎样“量”出来的呢?在我们日常的思维里 长度是用尺子量的,但对于宇宙,很明显,人类没有足够长的尺子去丈量,那这样距离 的数据又是怎样算出来的呢?
美国蒙大拿州大学的尼尔?考内什 博士和他的同事们多年来一直致力于研究 WMAP的观测数据,WMAP即威尔金森微 波背景辐射各向异性探测器的英文缩写,这个探测仪器在地球之外150万千米远的 地方运行,它最强大的功能,就是能够极其敏锐地探测到宇宙大爆炸所遗留下来的余温。宇宙学家们根据这些探测搜集到的宇宙各个方向上温度的细微差异,就能够了解到宇宙的许多物理性质。宇宙有限的猜想其实在更早的时候让波埃尔-卢米涅等人就已经提出来了。让波埃尔?卢米涅是法国巴黎天文台的天体物理学家,他们的这个猜想也是根WMAP这个 探测仪提供的数据所提出的 这群最先提出宇宙有限的人认为,宇宙的直径可能仅仅是600亿光年。他们为宇宙 做的模型是12个两两相对略微弯曲的正五边形组成的一个大足球,但它没有边界。当 你从任何一个五边形“走出去”的同时,其实你已经从与其相对的另一个五边形走了 "进来”.
事物的本质总是在一次又一次的质疑中才能逐步掲开其掩盖的面纱。法国天体物理 学家卢米涅等人提出的“足球宇宙”理论受到了考内什的质疑。
考内什的想法是,假如宇宙真是个小宇宙的话,那么直到今天,在宇宙中传播早期 的星光就绝不仅仅才环绕宇宙…圏。这就会造成同一个天体影像会在天空不同的位置看 到,甚至还能看到早期的银河系!但是,这样的现象并没有在考内什等人的研究过程中 发现,也就是说卢米涅等人的小宇宙假说能够成立的空间已经很小了。
考内什和其同事们通过进一步研究.根据探測仪提供的数据推断出宇宙的直径至少 是780{乙光年,而在将来进一步研究之后,这个下限完全有可能提高到900亿光年左右。 他们同时又进一步否定了小宇宙有限说他们表示,他们的数据给出的仅仅是个下限, 真实的宇宙可能远远超出这个下限。
然而,考内什还是客观地表示,如果卢米涅等人能将这个宇宙“足球”再扩大些的 话,这个“足球”仍然不能够被彻底否认。存在于“足球”之外的更为复杂的宇宙结构 还有可能被发现。
宇宙大小是怎样计算的呢
现今的科学研究认为,宇宙的年龄是100多亿岁,那么,WMAP观察到的宇宙中最 早的光线到达我们地球也需要100多亿年。根据这种推算,我们很容易得出宇宙的直径 应该是100多亿光年的两倍,也就是200多亿光年的结论,然而事实却并非如此。这是为什么呢?
科学家是这样解释的:因为宇宙在从它诞生的那一刻起就在不断膨胀,所以宇宙早期 的光线传播的实际路程因宇宙的膨胀而增加了。我们想象一下,在宇宙诞生100万年的时 候,一束光线传播了一年时间,经过的路程是1光年,而那个时候的宇宙直径只是现在的 千分之一,所以那个时候1光年的路程随着宇宙的膨胀,到了今天就是1000光年。
正是基于对这种效应的考虑,考内什等人才得出了宇宙直径是780{乙光年的结论。
原文地址:今日头条 |
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