宇宙大到什麼程度?

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宇宙大到什麼程度?

問題提到很好,已經超過了人類對宇宙的所有有科學認知,並逐步走向用觀測修正對宇宙猜想的侷限。這就意味著宇宙無法用大小來驗證,只能通過觀測建立宇宙數學模型來驗證我們的宇宙是否在膨脹,膨脹的係數是多少,以此來確定宇宙的時空尺度。

我們可以這樣設想,這個膨脹宇宙在我們有了大爆炸理論為依據的理論模型時,這個模型是把宇宙大爆炸確定在一個時間點上,這個時間點又與我們觀測的時空距離作為依據,也就是137億光年或者更遠的距離。這個距離根據光速我們可以大致確定在137億年前以及更早時間的一個奇點發生了大爆炸,爆炸的瞬間空間已經以超光速膨脹了幾百億光年。同時,大爆炸到至今,已經過去了一百多億年,宇宙並沒有停止膨脹,膨脹速度是否依然是超光速的?顯然,無法無法通過任何觀測進行驗證,只能用模型宇宙猜測我們的宇宙,而這個模型宇宙也不是封閉的,而是開放型的,沒有邊際的宇宙模型。這也就意味著,由於膨脹隨時都在進行,那麼,我們就無法驗證宇宙的中心在哪裡,同時也沒有任何參照系進行對比,也就無法衡量宇宙的大小了。同時多種宇宙理論體系學說的並行也意味著宇宙學說沒有一個定性的說法,這些理論都屬於科學理論,都具有一定的學術研究價值,並可以通過觀測分析進行驗證。


鄭繼文1


施鬱

(復旦大學物理學系)

宇宙是時空整體以及裡面的所有物質的總體,也就是世界上的所有。我們只能測量可觀測的那部分的宇宙的大小。在此之外的宇宙部分的確切大小是不知道的。可觀測的宇宙部分已經是非常之大,包含至少幾千億個星系。但是因為光速是有限的,而宇宙自宇宙大爆炸以來的時間又是有限的,因此可觀測的宇宙部分總歸是有限的。

宇宙誕生於138億年前的宇宙大爆炸。因為宇宙本身又是在膨脹的,所以我們可以看到的最遠距離超過光速自宇宙誕生以來所走的距離。 事實上,我們可以看到目前據我們460億光年遠的距離。 所以可視宇宙的直徑大概910億光年。可視宇宙之外的宇宙大小我們不知道,是不是有限也不知道。如果宇宙是有限的,有過一個對整個宇宙大小的估計,是10的10的10的122次方。


物理文化與施鬱世界線


宇宙大到什麼程度?可以說,宇宙大到我們無法知道它究竟有多大的程度。

宇宙有多大的問題一直是人類想要揭開的,但始終沒有結果。直到現代天文學開始發展,人們才逐漸認識到宇宙是怎麼來的,由此可以大致推斷出宇宙有多大。

根據標準宇宙模型,並基於目前的觀測數據,科學家計算出宇宙的開端時間在138億年前。最初的宇宙沒有空間,只是一個無窮小的奇點。在宇宙誕生後,奇點開始膨脹,由此製造出了宇宙空間。隨著時間的推移,宇宙空間變得越來越廣闊。

當時宇宙誕生之初的天體已經隨著空間膨脹退行到遙遠的地方,目前最遠距離地球465億光年,這就是以地球為中心的可觀測宇宙大小。

但這不是整個宇宙的大小,在宇宙中的每個地方都可以是它們各自可觀測宇宙的中心,這些可觀測宇宙共同組成了整個宇宙。也就是說,整個宇宙包含了我們以及其他的可觀測宇宙。至於整個宇宙有多大,目前無法知道,因為空間膨脹,導致可觀測宇宙之外的不可觀測宇宙部分我們永遠也無法接觸到。但從目前的估計結果來看,可觀測宇宙之外的宇宙跨度可達23萬億光年。


火星一號


大家都知道新疆很大,但是不少去過新疆之後才對新疆到底有多大有一個認識。同樣的,大家都知道宇宙很大,但是可能要到宇宙中旅行一下才能真的體會到,雖然現在條件下不是人人都能去太空,但是我們可以想象一下。

古時候形容跑得快,會說日行千里,這相當於24小時跑500公里,在古時候算是誇張的說法了。現在我們有高鐵有飛機,不用誇張,一小時左右就能跑500公里了。

假設未來有一種宇宙飛船,一秒鐘就能跑一千公里,那麼一秒鐘的功夫飛船就能從北京飛到上海,這速度在地球上看已經很快了,那麼到宇宙中又如何呢?

地球到月球的距離是38萬公里,這個距離飛船要飛380秒,實際上地球到月球走的不是直線,所以實際距離還要更長些。

地球到太陽是1.5億公里,飛船要飛15萬秒,也就是約42個小時。 太陽系尺度大概有1光年,飛船要跑約300年,以目前人類的平均壽命,這趟旅程好幾代人才能完成。

銀河系尺度約10萬光年,飛船要飛3000萬年,人類這個物種能否存在那麼久都是個問題(有可能進化成新物種,也有可能滅絕掉)。 可觀測宇宙的尺度是九百多億光年,即使不考慮宇宙膨脹,飛船要跑二十七萬億年,宇宙的浩瀚可見一斑。


喬小海


上海科技報科普問答主持人:主任記者吳苡婷


“宇宙”一詞,最早應該出自我國古代墨子(約公元前468-376)的著作。“宇”是指東、南、西、北的空間,“宙”是指古往今來的時間,兩個合在一起便是指天地萬物,不管它大小、遠近;不管它是過去的、現在的、還是將來的;也不管它是認識到的、還是未認識到的……總之是包含一切時間和空間。



我們現有的科學技術已能觀測到離我們130億光年的星系。也就是說,如果有一束光以每秒30萬公里的速度從該星系發出,經過130億年才能到達地球。這130億光年的距離就是我們今天所能看到的宇宙的範圍,即以地球為中心,以130億光年為半徑的球形空間。當然,地球其實並不是宇宙的中心,宇宙也不是一個球體,但是目前我們只能瞭解到這些。 在這個以130億光年為半徑的球形空間裡,我們生活的地球和其他行星、小行星、彗星都圍繞太陽運轉,構成太陽系。約2500億顆類似太陽的恆星和星際物質構成更大的銀河系。銀河系的直徑大約有10萬光年,銀河系外還有很多類似的天體系統,稱為河外星系,常簡稱星系。目前已觀測到大約1000億個星系。星系聚集在一起構成大大小小的星系團。每個星系團大約有100多個星系,直徑達上千萬光年。現在已經觀測到上萬個星系團。若干個星系團聚集在一起構成超星系團。超星系團往往具有扁長的外形,其直徑可以達到數億光年。一般超星系團內只包含幾個星系團,只有少數超星系團擁有數十個星系團。


人們目前所觀測到的宇宙的最大範圍,其實不是宇宙的實際邊緣。因為人類的認識能力總是有限的,而宇宙是無限大的,現在還找不到邊際。地球在如此浩瀚的宇宙中,真是渺小得微不足道。


科壇春秋精選


心有多大,宇宙就有多大;你可以想象得多遠,宇宙就有多遠,它比你想象的邊界還要遠。

生活在地球上,地球就是我們整個的世界,以後隨著科技的進步,人類走過的地方更多更遠,世界也隨之擴大。

如果真的談論起宇宙到底有多大,心臟都懶得跳動了,大到令人窒息,大到你會認為,即使人類再怎麼努力,也終究不會知道宇宙的全貌,也不會到更遠的星系。

銀河系中含有大約2500億個恆星,上萬億個不同星體,它的直徑竟高達15萬光年,什麼概念呢?即使是光,從一端跑向另一端,也得需要15萬年。

人類已經觀測到宇宙中大約1000億個星系,科學家估計宇宙中至少含有2萬億個星系,這是什麼概念呢?這是人類再怎麼努力,都無法一個一個涉足到的概念。

單單現在可以觀測到的宇宙直徑(930億光年)就已經令人呼吸困難,更何況,在我們看不到的那片區域還是宇宙啊,真實宇宙直徑遠比930億光年要大,只是光線都來不及到我們這裡而已。

想想看,對於那些上億光年的距離,光都要走上億年,算了,我已經快要呼吸困難了,不說了。


一枚遊戲科幻迷


答:我們只能看到可觀測宇宙的範圍,就算在這個範圍內,宇宙都是大得不可思議的!


具體有多大,我舉個例子,光速夠快吧?




光每秒繞地球七圈半,一年繞地球2.3668億圈,我們把光運行一年的距離稱作“一光年”,這是個距離單位,AK47的子彈飛一光年的距離,需要4.3萬年。

然後我們可觀測宇宙,直徑有930億光年,也就是說光也要走930億年!!!


而且,這還沒包含不可觀測宇宙的範圍,人類目前還不知道不可觀察宇宙有多大,因為宇宙年齡是有限的,超過可觀測宇宙發出來的光線,還沒有足夠的時間到達我們地球!



這是相當不可思議的,在我們可觀測宇宙中,有千億個星系,每個星系都有數千億顆恆星,我們的太陽只是其中一顆而已,如過把宇宙中的恆星統計起來,比我們地球上的沙子數目還多!




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艾伯史密斯


這個問題對於每個人來說答案或許都不相同,主要是對“宇宙”兩個字的理解不太一樣。宇宙,按字面意思理解,就是萬事萬物的統稱!

但是天文學上對宇宙的定義是指“可觀測宇宙”,可觀測宇宙的直徑大約920億光年,這是根據宇宙微波背景輻射得出的數據!

那麼920億光年之外是什麼呢?目前我們不得而知,因為可觀測宇宙之外的光線永遠無法達到我們的地球,宇宙正在以超光速膨脹,那些光線在遠離我們!

但是可以推測一下,920億光年之外仍然會是宇宙,只不過那裡的宇宙可以說與我們沒有任何關係,那裡發生的一切都不會影響到我們,就好像兩個完全獨立的世界一樣!

在大多數人眼裡,宇宙並不是指天文學家們眼裡的“可觀測宇宙”,而是萬事萬物的統稱,那麼這樣的宇宙到底有多大呢?

有些人認為宇宙無邊無際,但如果是這樣的話,就會產生一些矛盾的結果,比如說,如果宇宙是無限的,那麼就不會有白天夜晚之分,就只會有白天!

所以不少科學家給出這樣的觀點,那就是宇宙是“有限但無邊”的,就是說,宇宙並不是無限的,但沒有邊界!

根據愛因斯坦對時空的理解,時空結構就像布料一樣可以壓縮,彎曲,甚至撕裂,我們平時感覺沿著直線走,實際上只是沿著時空的結構行走,並不是直線。所以,如果你一直沿著一個方向走下去,最終很可能回到出發點!

當然,也有可能是因為我們人類本身身處宇宙的時空結構中,造成我們認識理解上的不足,片面,甚至缺陷,宇宙真正的存在方式或遠超我們的理解!

比如,弦理論提出的十維度空間,多重宇宙概念都在很大程度上衝擊著我們的宇宙觀!宇宙到底有多大?或許會留給很人類的最終極之謎!


宇宙探索


宇宙應該是無窮大,為什麼?萬事萬物都是宇宙的一部分。我們知道的圓周率3.14小數點後面的數就是無窮的,何況宇宙呢?宇宙之中有宇宙,宇宙之外也有宇宙。如果不是宇宙,那又是什麼?以我們人類現在的想象力,真的是無法想象宇宙的終極模樣。如果宇宙也有終極,那宇宙就是一個圓,那麼終極之外又是什麼呢?




宇宙存在能量,這是肯定的,除了星球,還有暗物質。而暗物質也是有質量的,它本身就是一種能量。這種暗物質能量是我們人類探索宇宙的希望。有一天暗物質能被地球人使用了,也許我們就有望實現初級的星際旅行。



目前人類己測量到的宇宙直徑有930多億光年,而我們的地球從誕生到現在是50億年!宇宙早就存在,而且我們探測到最遠的光到達地球時己是幾百億光年之前的星球發出的光。可見宇宙太大了。就拿我們的銀河系來說,光走完銀河系就需要二十萬光年之久,而銀河系又有幾千億個星個星系,我們太陽系只是其中之一,而我們地球在密密麻麻的星系中就好像一粒塵埃一樣微不足道。人類目前飛得最遠的探索者一號,飛了幾十年了,還飛不到太陽系的邊緣,它還需七萬多年才能飛出我們太陽系呢!太陽系就如此之大,對於人類來說宇宙真的太大了。目前人類用哈勃望遠鏡能探測知道的宇宙中就有幾萬萬億的銀河系,而且那些星系都比銀河系大得多。那還有現在哈勃望遠鏡尚未能探測到的呢。可想而知,宇宙大得超乎人類的想象。就在銀河系裡,就幾乎都找不到我們的地球的位置!在宇宙中,我們的地球不過是宇宙的一個原子而己。(下圖中每一個光點就是一個星系)


在地球上流行外星人一說。既然可以誕生有生命的地球,那麼也可以誕生其他有生命的星球。相對於其他星球的生命來說,同樣相信有其他生命體的存在。宇宙太大,星際之間過於遙遠,而光速又是宇宙最快的速度,所以很多科學家不相信有外星人光臨地球。我覺得,星際之間有距離是為了免於相踫,而星際間為真空,是為了能讓物體快速航行,外星智慧生命能實現星際航行,靠的根本不是光速,而是我們人類無法想象的技術。就如古人根本也想不到會有飛機,火箭,電能,核能一樣。那時,他們認識最快的是鳥!是弓箭。所以,人類星際航行技術一定會實現的,但需要很長的時間,也許是幾千年,也許是幾萬年甚至更久!要征服宇宙,那就是更久的事了。目前人類的科技都還不能征服地球呢,冰川融化,地震,氣候變化,汙染等我們都還沒法解決,甚至還沒有找到原因。我們人類的科技能力在宇宙自然界裡還相當原始,僅相當於螞蟻會築巢的水平而己,離能在太陽系內利用能源的水平都還太過於遙遠,就更別說宇宙了。



人們見到的外星飛碟等飛行物可能是存在的。只是外星人神出鬼沒,也沒有跟人類接觸,所以人們普遍抱懷疑態度。為什麼外星生命不肯與人類接觸呢?所以大家又表示擔憂和恐懼。其實,我們的擔心是多餘的,因為我們現在的力量根本與我們的擔憂不匹配,像擔心天黑天亮一樣無用。所以,不用擔心。古人說:杞人憂天。外星人不與人類見面,但又偶爾出現,也許完全是一種意外,也許飛碟只是路過地球而己,他們的目標根本不是地球,以他們的技術能力和無窮無盡的星際資源,地球這點資源在他們眼裡根本就是一文不值。也許飛碟本身就是一個外星人的探測器,不是帶有肉身的生命體的飛般。相信總有一天,人類會揭開他們的神秘面紗!


神碼人生


總說浩瀚的宇宙,但是很多人對這個浩瀚沒什麼概念,反正就是大。就像說某個人很有錢,我們腦子裡也只是想“嗯,非常有錢”,卻不覺出奇,但如果直接跟你說那人有2000億資產,這時候你就會張大嘴巴,不可思議,因為沒有對比就沒有感覺。

那麼,要了解宇宙大到什麼程度,也得對比一下。首先,大家對地球多大差不多都有概念吧,那也是很大的,你一生都不可能走遍地球的每個角落。如果把地球比作一個足球,太陽系就相當於一座城市,太陽系就是這麼大。而太陽系在銀河系中只是無數個亮點中很小的一個點,銀河系又與另外的50多個星系組成本星系團,更多的星系團又組成本超星系團,而這個本超星系團只是在宇宙中一片很小的區域。

哈勃太空望遠鏡做深空觀測時,科學家對得到的圖像進行放大,在一片星系的一個黑暗處選一塊區域,把它放大,看到的還是無數亮點,再把這個區域中的一小塊地方放大,得到的仍然是無數的亮點,所有亮點都是星系團、超星系團。






如果把這些場景在腦子裡過一遍,就能理解宇宙之浩瀚了。


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