宇宙為什麼是這個樣子,為何無法看到宇宙中的一切?我們從頭說起

宇宙為什麼是這個樣子,為何無法看到宇宙中的一切?我們從頭說起

宇宙是一個巨大的空間,這個空間極度平坦。

在宇宙中的任何一個區域,空間的曲率幾乎都是為零。宇宙不僅極度平坦,而且十分均衡,當然,宇宙中的每一個區域都是獨特的,但又都是高度相似的,仔細看來,宇宙中的每一個區域當然是存在差異的,但是如果我們從宏觀大尺度來看,物質分佈則是非常均衡的,沒有哪一個區域的物質過於緻密,也沒有哪一個區域的物質過於稀疏。

宇宙不僅平坦、均衡,而且連溫度也極為相似,在如此巨大的宇宙之中,幾乎任何一個區域的溫度都在2.725K左右。K就是開爾文,是國際溫標,你可以將其看為是從絕對零度開始統計的攝氏度,絕對零度就是-273.15攝氏度,也就是0開爾文,所以2.725K就等於-270.425攝氏度。

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宇宙很大,大到我們都不知道有多大,而相隔數百光年的兩個區域的平均溫度竟然能夠出奇的一致,這其實是很令人費解的。

此外,宇宙雖大,但是我們能夠看到的宇宙區域卻是非常有限的,目前可觀測宇宙的半徑約為460億光年,這個可觀測的球型宇宙空間又被稱之為哈勃體積。為什麼宇宙會如此平坦、均衡、溫度相似?為什麼我們無法看到宇宙中的一切呢?這還要從宇宙的起源說起。

說到宇宙的起源,就不由得讓我們想到宇宙大爆炸,因為宇宙大爆炸是迄今為止最具說服力的宇宙起源學說,有大量的證據可以成為宇宙大爆炸理論的佐證,比如宇宙微波背景輻射和紅移現象。不過,宇宙大爆炸理論還不夠完美,因為它無法解釋宇宙的平坦、均衡以及溫度相似。

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在宇宙大爆炸理論之中,宇宙起源於一個密度無限大而體積無限小的奇點,這個奇點炙熱而稠密,可是這個點又是怎麼來的呢?這同樣是宇宙大爆炸理論所無法解釋的。

為了讓這一切都有一個合理的解釋,一個新的假說誕生了,那就是暴漲理論,宇宙的暴漲發生於大爆炸之前。暴漲理論認為,在大爆炸發生之前的宇宙空間中充滿了真空能量,而這些真空能量的量子場波動導致了在空間之中出現了很多的暴漲點,而每一個暴漲點最終都會發展成為一個獨立的空間,這個獨立的空間就是我們所說的宇宙,也就是說在我們的宇宙之外還有空間,而這個空間之中還有著很多相對獨立的宇宙空間,這可以說是對多元宇宙最具科學性的一種猜想了。

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暴漲理論給了宇宙的平坦、均衡一個完美的解釋。

在一個宇宙中,也就是一個暴漲點之中,真空能量的波動使得空間被迅速拉伸,所以不管空間本身的曲率有多大,最終都會被拉扯到平坦,而在暴漲結束之後,一部分真空能量衰變到物質之中,為宇宙加熱,這又解釋了大爆炸之前奇點的高能輻射狀態是從何而來的。

加熱完成後,宇宙爆炸了,粒子之間的高能撞擊創造了宇宙間物質的基本單位,也就是基本粒子,之後宇宙間的物質開始逐步形成。在加入了暴漲理論之後,宇宙大爆炸理論變得十分完美了,遺憾的是暴漲理論目前也只是一種假說。那麼為什麼我們不能夠看到宇宙中的一切呢?為什麼對我們來說,宇宙的直徑只有920億光年呢?

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在宇宙大爆炸發生之後,宇宙一直在不斷膨脹,而宇宙的膨脹又成為了暴漲理論的一個反證,因為宇宙的膨脹很可能說明宇宙之外還有空間。

​宇宙膨脹的速度是非常快的,在宇宙邊緣,膨脹的速度遠超光速,更為重要的是,宇宙的膨脹始終處於加速之中。所以在宇宙中,一些距離我們較近的星系,它們的光有足夠的時間可以來到我們的地球,所以我們能夠觀測到它們,而在更為遙遠的地方,那些星系所發出的光亮雖然也在向我們奔來,可是它們的速度低於空間膨脹的速度,所以它們並不是離我們越來越近,反而是離我們越來越遠,所以我們永遠不可能觀測到它們,因此,可觀測宇宙的概念就產生了。很遺憾,我們無法看到自己宇宙中的一切。


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