宇宙很大,那科學家是怎麼“量”出來的?

宇宙很大,那科學家是怎麼“量”出來的?

人類對於宇宙探索的想法可能就來源於一次偶然的抬頭仰望。無論中外,古代的人們都認為天上有神仙的存在,他們在年復一年的過程中影響著人類的生活。這是當時的人們對於天空的理解。後來的人們發現了北斗七星,迷途的人根據天上的星星作為指引找尋回家的路。當人們對於天空的瞭解越多對於天空的好奇心也就越大。直到人們有能力開始飛向天空,第一架飛機的出現讓人們通過另一個角度開始看世界,在更接近天空的地方存留者人類最原始的好奇。

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人類發射無人飛行器向太空傳播友好的信息,利用航天器真正的踏足了夢中的星球,技術的進步帶來人類認知的革新。“新視野”號經過十三年的飛行之後終於到達了冥王星的附近,拍下了著名的愛心圖片。但是它的征程還未停止,沒有返航動力的它只能不斷的前行,最終消失在人類監測器的屏幕上。而這已經是人類目前除了觀測以外所能抵達的最遠的位置。但是太陽系僅僅是銀河系的千億分之一,天文望遠鏡帶著人類的好奇心深入到了千萬光年之外,但是它卻無法準確的告訴人類,宇宙到底有多大。

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在不少的科幻電影中都對宇宙幅度進行了一個探究,人們除了單一宇宙論點之外還存有多元宇宙的觀點。而目前而言人類能夠接受的一個觀點就是在可觀測宇宙範圍內,科學家得知了宇宙的半徑在四百七十億光年左右。雖然說人類還是無法得知宇宙的極限在哪裡,但是創造出來的可觀測宇宙,是唯一能夠滿足人類好奇心的結局。而這個數據,也會隨著未來人類技術的進步而變得更加精確。

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可觀測宇宙的意思就是將宇宙認定為是一個球體,作為觀測點的地球處於這個宇宙的中心,通過對物體發出的光所經過的時間以及距離做出一個判斷得出具體的結論。可觀測宇宙並不是先進技術的結晶,相反的是,得出具體結論的原因僅僅是來源於物體從發出光到觀測者接收到信號的一種可能。我們都知道如今的宇宙來源於一場大爆炸,如今所有的物質都是大爆炸後的產物。宇宙產生之初的能量十分巨大,人類到目前為止還能夠接收到來自一百多億年前爆炸時散發出的微弱引力波。

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而且宇宙在大爆炸之後還在不斷的膨脹,關於宇宙具體有多大的數據,沒有一個人知道。我們所研究的宇宙也是在可觀測宇宙範圍內進行的。在網絡上關於星體大小的視頻中我們可以很清楚的知道,與太陽相比較我們所處的蔚藍星球就像是兵乓球與籃球的區別。而越是用其他星球作為比較,就越顯得人類的渺小。宇宙中還存在著許多超質量和超體積的星球,甚至在一些超級星系中,銀河系的存在也是微不足道的。

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因為有光速的存在,所以我們抬頭看到的星光點點,也許正是來自於百萬年前正在毀滅的星系發出了最後一絲光亮,我們抬頭看到的也許就是一些星體的歷史。而正是由於宇宙之大,才能讓我們觀測到震撼的超新星爆炸而避免被它噴發出來的物質毀滅。宇宙之大試圖在隱藏著什麼秘密,但同時它也帶來了生的希望。

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得出可測量宇宙數據的方法是宇宙紅移,因為最常見的聲波測量和電磁波測量手法都存在著一定的缺陷,那就是雖然二者可以測量較長的距離,但是想要測量宇宙還是有些不切實際的。而且發射與接收電磁波是需要時間的,人類也沒有能力等到一束從發射到接收要經過數千年時間的電磁波。宇宙紅移的方法看起來很複雜,其實就是一個很簡單的原理構成的。光作為電磁波的一種具有波動性,而波長會隨著運動時間及距離的增加而邊長,波長越長,在光譜儀中就更加向紅端移動。

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因此科學家所要做的就是接收來自宇宙深處發射的遊蕩時間最長的電磁波,通過分析之後就可以得出數據了。宇宙的年齡也是通過這個方法計算出來的。但是這個數據也並不代表著宇宙的真實水平,因為科學家捕捉到的是來自百億年前的電磁波,加上宇宙還處在不斷膨脹的時期,這也就說明如今得出的可觀測宇宙的數據都是來自於百億年前,如今宇宙的大小是遠遠超過這個數據的。

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在可觀測宇宙內人類似乎是得出了一些結論,關於星體的產生與消亡也有合理的解釋。在這個更新換代的過程中宇宙是否還在無限的擴張,目前還沒有證據來說明。但是在可觀測宇宙之外又是什麼呢?也許可觀測宇宙之外還是宇宙,而且宇宙可能是由於若干個可觀測宇宙構成的。在目前所有被推測出來的宇宙模型中,存在著眾多的說法。有的科學家認為我們所處的是一個多元宇宙,在我們這個宇宙之外還有許多個宇宙。

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也有科學家認為既然我們瞭解到的都是百億年前的宇宙知識,或許此刻我們的宇宙正在進行過度膨脹後的坍縮。但是這些理論都只是代表著物理學家的設想而已,關於物理與太空的未解之謎,還需要數代人共同的努力才能夠破解一二。

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也許會有人認為探索太空是一件沒有意義的事情,因為在漫長的歲月裡也很難有所回報。但是正是因為人們有著對太空和宇宙的瞭解,航天科技才會不斷的進步,人們開始利用現有的技術去獲取自然界以外的資源一步步的改善人類的生活。畢竟在未來的時間裡人類的目光只會更加的長遠,宇航所帶來的意義是前瞻性的。而探索宇宙更是如此,沒有人知道美好和災難哪一個會先來,所以我們更應該觀察自己生活的外部空間探究更多的不可能。畢竟人類的未來是星辰大海。


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