浩瀚的宇宙總是充滿着神秘感,神秘莫測的宇宙與人類的好奇心簡直就是天作之合,宇宙中存在數不清的未解之謎,而上天又好好奇心賦予給人類,希望人類利用好奇心不斷地探索宇宙的秘密。自古以來,人類對宇宙的探索一直都沒有中斷過,直到科技發達的今天人類對宇宙的認知依然停留在非常淺顯的表面,不過人類利用現有的知識和技術在探索宇宙的道路上取得越來越多的成果,比如目前人類已經大致推測出宇宙的年齡為137億年,這個結果是人類根據宇宙微波背景輻射分析出來的。
宇宙有很多奧秘等着人類去揭秘,圖為哈勃望遠鏡拍攝到的“上帝之眼”星雲
宇宙有很多奧秘等着人類去揭秘,圖為哈勃望遠鏡拍攝到的“眾生之柱”星雲
在人類推出宇宙年齡的時候,在太空中服役的哈勃望遠鏡也傳來捷報,人類有史以來探測最遠的距離誕生,哈勃望遠鏡捕捉到了465億光年遠的宇宙極深空產生的亮光,也就是説宇宙的半徑可能是465億光年,而至今則高達930億光年,這是人類目前技術所能觀測到宇宙最遠距離,即使不包括未被觀測的宇宙其他分部,930億光年長的宇宙也足夠人類陷入絕望,因為實在太大了。我們知道光速的傳播速度是30萬公里每秒,既然宇宙只有137億年的年齡,那麼按理説以地球為中心,人類最遠的距離探測應該不會超過137億光年,可是人類卻能夠看到465億光年遠的地方,這明顯超出了宇宙的137億年範圍,那麼這到底是為什麼呢?
哈勃望遠鏡拍攝到100億光年宇宙深空發現的河外星系
人類觀測的距離超過宇宙的年齡上限,這個看似矛盾的結果如果引入一個新的概念那麼它就不會矛盾了,這個概念就是宇宙膨脹假説,科學家經過研究發現,宇宙自從誕生那一刻起就一直在膨脹,科學家認為,在地球上的人類不管往哪個方向觀測,我們看到的星系都在飛速的離我們而去。而且星系逃離的速度會越來越快。人類主要依靠兩個理論發現宇宙膨脹現象,一個是多普勒效應,另一個是星系紅移現象,這兩個理論為宇宙膨脹假説提供了堅實有力的證據。那麼宇宙膨脹與我們觀測的範圍遠近有什麼關係呢?
科學家研究表明宇宙誕生於137億年前的一個“奇點”爆炸
根據多普勒效應和星系紅移效應,科學家發現宇宙在不斷的膨脹
我們知道宇宙的年齡是137億年,而光的速度是有限的,人類只能在地球上觀測到一定距離發出來的光,或者説人類觀測的最遠距離不能超過137億光年,可是人類最遠觀測距離是宇宙年齡的三倍多,這就涉及到宇宙膨脹這個問題,人類觀測到的星系的光是從137億光年的位置傳來的,但由於宇宙在不斷的膨脹,當這些光到達地球的時候,這些星系已經隨着宇宙膨脹遠離地球一段非常長的距離了,這裏有兩個概念需要明白,一個是光線發出時離地球的距離,一個是星系與地球的實際距離,由於宇宙膨脹的速度要比光速快,所以當人類看到發出來的光的時候,星系遠離的距離比光走的距離還要長,這就是為什麼人類能夠觀測到465億光年遠的地方,這個距離比137億光年的三倍還多。
宇宙不僅在膨脹,而且膨脹的速度會越來越快
不過也有人對這個結論提出質疑,愛因斯坦在相對論裏面提出過這一一個觀點:“光速是宇宙中最快的速度,沒有任何一種速度比得上光速”。如果按照這個理論,那麼這個結論似乎又有點相矛盾,其實如果仔細想想,宇宙膨脹速度比光速快一點都不矛盾,因為宇宙膨脹是一種空間上的膨脹,這種膨脹是沒有中心的,很多人可能會把宇宙膨脹理解為宇宙爆炸,其實這兩種是不一樣,膨脹是沒有中心,而爆炸是有中心的,根據膨脹速度=星體和人類的距離X膨脹係數,可以知道只要距離足夠遠,膨脹的速度不僅可以超越光速而且還是好幾倍,這就可以很好解釋宇宙半徑為什麼比年齡大了,同時也不會違背相對論。還有普適的速度在極端條件下失效,而宇宙膨脹就是這種極端條件,所以相對論會並不適用與宇宙膨脹中。
夜晚我們看到的夜空下的星系其實一直都在遠離我們
宇宙不斷在加速膨脹,那麼會對我們地球造成什麼樣的影響呢?由於宇宙在不斷的膨脹,可能會導致一些星球衝破現在有的引力速度,從而導致星系解體。就拿我們太陽系中來説吧,太陽系中的星球之所以能夠圍繞太陽旋轉,是因為受到太陽的強大引力作用,但是由於宇宙在膨脹,這種膨脹會破壞太陽系中行星與恆星之間的引力平衡,從而導致太陽系解體,不過不用擔心,這種情況需要很久才會發生,在我們有生之年是看不到的。我們最重要的是活在當下,而不是杞人憂天。