人类对 宇宙的认知还只是沧海一粟,就算是科技较为发达的现在也无法确切的知道整个宇宙有多大,目前有科学家推算出宇宙是一个直径约930亿光年的球体,而且还在不断地膨胀,不断变化的数值也让人难以估量宇宙有多大。
目前地球上没有任何一个人能够知道宇宙有多大也根本不会知道宇宙外面是什么,它或许是无限的,也或许它确实拥有某种边界,也就是说如果你旅行的时间足够长,你最终将回到你出发的地方,就像在地球上那样,类似在一个球体的表面旅行。我们都知道宇宙年龄有138.2亿年,那是不是宇宙的大小就是138.2亿光年呢?答案是否定的。
宇宙是在不断膨胀的,它的膨胀速度可以以任何速度进行,甚至是超越光速。这就意味着我们所能观测到的最远的天体事实上远比它们实际来的近。随着时间流逝,宇宙不断的膨胀,最后所有的星球都会越离越远,最后可能在地球上都再也看不到星星了。
但是人类所在的地球,却是能够观测到宇宙的,们所能观察到最遥远的星系距离我们的距离达到了460多亿光年。也就说整个直径是930亿光年,这也许就是宇宙有多大的答案,但是它会一直不断的变动。
天文学家能够观测到的最遥远的光线名为“宇宙微波背景辐射”(CMB)。这是抵达地球的最古老的光子,它们几乎诞生于宇宙大爆炸发生的时刻。在大爆炸发生后的短时间内,宇宙非常小,因此相当拥挤,物质太过稠密,以至于光线无法长距离传播。
但在宇宙诞生之后大约38万年之后,宇宙已经变得足够大,光线第一次可以自由地传播。这时发出的光是我们今天所能观测到的最古老的光线,是宇宙的第一缕曙光;它存在于宇宙的每一个方向,无论你把望远镜指向哪个方向,都可以观测到它的存在。宇宙微波背景辐射就像一堵墙,我们最远也只能看到墙这一侧的风景,但是却绝无办法穿墙而过。
那么这些最初的宇宙之光怎么变成微波了呢?这还是因为宇宙的膨胀。随着宇宙的膨胀,当时发出的光波 波长被逐渐拉长,经历如此久远的时间(137亿年),它们的波长已经被拉伸到了不可思议的程度。随着宇宙膨胀冷却,现在这一辐射的剩余温度大约仅有-270摄氏度,也就是着名的3K背景辐射。这种辐射的分布显示出惊人地各向同性,各处的差异小于10万分之一。
而如果有朝一日人类终于能够制造出高灵敏度的 中微子探测器,那么我们将终于可以突破宇宙微波背景辐射设置的那堵墙,而看到其背后中微子出现时的情景,即所谓的“宇宙中微子背景”。和光子不同,对中微子而言,一般意义上的物质几乎是透明的,它们可以轻而易举地穿过地球,穿过太阳,甚至穿过整个宇宙。正是因为这一特征,一旦我们能够解码中微子中携带的信息,我们将能回溯到宇宙大爆炸之后仅数秒时的情景。
天文学家们向宇宙张望,他们注意到宇宙中的星系分布并非呈现随机状态,由于引力的作用,星系倾向于相互接近,从而形成规模巨大的聚合体,如星系团,超星系团,大尺度片状结构乃至所谓的巨壁。天文学家们开始着手纪录这些星系在三维空间中的位置,他们很快成功地制作出较近距离范围内星系的三维分布图,这是一项令人惊叹的成就。
虽然我们无法直接测量出宇宙有多大,但是通过宇宙中的星系、星体之间的距离,我们也可以感受宇宙的广阔空间。欲走究竟有多大谁也说不清楚,只能靠一点点的探索去揭开这个谜团。 |