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科學報 科學文摘 探索

宇宙的盡頭什麼樣子?


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更新日期:2019527
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廣闊宇宙,在那最遙遠的地方。

登陸月球和火星……「我想有一天去太空!」有些人可能會說,「我以前從未告訴任何人,但我真的很好奇宇宙的盡頭……」。

在這次,宇宙的盡頭是什麼,有什麼,如果到達宇宙的盡頭會發生什麼……關於宇宙學、物理學等天真的問題。問下專家。

關鍵字是超級大。在思考宇宙的盡頭時,引人注目的是「可觀察的宇宙」。它越來越有趣,因為它是一個沒有人知道或從未見過的世界,並且也沒有辦法事先知道答案……我有一個很大的想法,即宇宙是否有終點=宇宙是有限還是無限的。在思考宇宙的另一邊時,我無法忘記與時間的關係。

1. 宇宙的盡頭=觀察的極限

肖恩卡羅爾

加州理工學院物理研究教授。他從事量子力學,引力學,宇宙學,統計力學和基礎物理學等方面的研究。

「據我們所知,宇宙中沒有盡頭。因為可以觀察到的範圍是有限的,所以可以說是我們的「宇宙盡頭」。

因為光線傳播的速度是有限的(每年一光年),但你看遠處的東西時,你也會回到過去。大約140億年前在大爆炸中看到的輻射就在那裡。它被稱為宇宙微波背景輻射,從四面八方環繞著我們。但這不一定是物理上的「盡頭」。

我們可以看到的宇宙是有限的,我們不知道它之外的東西。從大規模的角度來看,宇宙是非常普通的,而它可能永遠持續下去。或者它可以是球體或環形。如果這是正確的,整個宇宙的大小將是有限的,但它仍然沒有像圓圈那樣的起點和終點。

在我們無法觀察的地方,宇宙並不普通,並且情況因地而異。這就是所謂的多重宇宙學。它在現在無法得到證實,但擴大對這些領域的興趣非常重要。

2. 宇宙沒有盡頭

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喬鄧克利

普林斯頓大學物理與天體物理科學教授。從事宇宙學研究,如宇宙的起源和演化。

「同樣,你可以認為宇宙本體沒有任何東西。

它有可能在每個方向上無限延伸,或者可能以絡狀結構延伸。無論如何,都沒有盡頭。像雞味圈表面一樣,整個宇宙可能沒有盡頭,這意味著無論你飛向哪個方向,也有可能回到你很久以前出發的地方。

還有一個稱為可觀察宇宙的部分是宇宙的範圍,可以在實踐中看到。從這個意義上講,我們不會接收到光的地方就是盡頭。也許另一邊是一個巨大的星系,與我們存在的超級星系相同,有無數的恆星和行星漂浮在其中。

3. 宇宙的盡頭=看起來像最古老的光

傑西謝爾頓

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伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校物理與天文學助理教授。從事天體物理學,宇宙學研究。

「它還取決於你如何定義宇宙的盡頭。因為光速是有限的,試圖找到宇宙的盡頭還會還到過去。當我們看到仙女座星系是,我不知道它現在是怎樣的,但我可以看到大約250萬年前發生的事情,因為我可以用望遠鏡觀察仙女座恆星發出的光。

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我們能看到的最古老的光來自最遠的光。因此,在某種意義上,宇宙的盡頭可能看起來像是到達我們的最古老的光。也就是所,在宇宙大爆炸之後倖存的光,宇宙微波背景輻射。它被稱為最後散射面,因為光子停止在離子體中的電子間流動並開始流向地球,但可以說這是宇宙的終點。

現在看到盡頭了嗎?我不知道答案。從廣義上講,我們的宇宙從各個方向看起來都是一樣的。如果你試圖從現在可以觀察到的宇宙邊緣看宇宙,你看到的宇宙模樣幾乎與我們從這看到的一樣。由於這個原因,我們可以簡單地假設從宇宙盡頭可見的是更大的宇宙,星系,行星。類似的生命也可能存在。

4. 宇宙的終結=地平線

阿比蓋爾

芝加哥大學科布爾天體物理研究所副教授

「使用地球望遠鏡,我們可以看到來自遙遠宇宙某處的光線。光源越遠,光線到達的時間就越長。如果你試圖看一個遙遠的地方,你可以看到的外觀不是現在的外觀,而是光線產生時的外觀。為了看遠處,你會回到過去。

然而,從大爆炸中可以看出數十萬年後到達一個地方。在那之前(早在恆星和星系存在之前),宇宙是如此炎熱和密集,光線很弱,甚至用最新的望遠鏡也看不到。這個地方時可觀測宇宙的邊緣,有時被稱為地平線。我看不出前方會發生什麼。隨著時間的推移,地平線發生變化。如果你試圖從其他行星看到這個地平線,你很可能看到一個你從地球上看到的幾乎相似的視圖。

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