小編的世界 優質文選 宇宙
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2022年8月24日 -
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我們認為宇宙有138億年的歷史,僅僅是因為我們能用望遠鏡看到138億光年之外的東西嗎?
答案基本上呼之欲出。
由於光速是有限的,所以望遠鏡不僅能夠眺望遠方,還能回溯過去。
因此,你可能會問,我們到底能看到多遠的過去呢?答案是,只有光存在,並且在太空中自由移動的最遠處,就是我們能看到的極點。
一旦光不存在,我們也就無法通過望遠鏡觀測了。這也是為什麼宇宙必定有一個起點的原因之一。
由於宇宙膨脹,我們的望遠鏡實際上可以看到138億光年外的景象。自大約134億年前,光離開宿主星系之後,我們的銀河系和其他星系之間的距離就不斷地擴大。
這意味著我們看到的星系實際上距離我們有320億光年。
下圖為迄今發現距離地球最遠的星系——GZ-Z11,它的年齡高達134億歲,距離我們大約320億光年。
圖源:NASA, ESA, and P. Oesch (Yale University)
按照現在的觀點,宇宙的年齡是哈勃常數除以光速的倒數。
但就目前來看,這是完全沒有意義的。因為這意味著宇宙的年齡僅和短距離的測量結果H0有關,無法體現宇宙膨脹產生的影響。
超幾何宇宙理論中的哈勃常數為:
H0=c/R0
(H為哈勃比,c為光速,R為距離)
由此我們得到R0。在該理論中,宇宙以光速膨脹,所以年齡為R0/c。
至於宇宙,它的年齡為H0/c的倒數。
以上,只有在宇宙是一個以光速膨脹的四維超球面時才有意義。在L-CDM(一種模型,L指暗能量理論,CDM指冷暗物質)或任何為4D時空設計的理論中都沒有任何意義。
總的來說,由於廣義相對論存在一定缺陷,所以L-CDM模型和你的答案都仍值得推敲。
沒有任何證據表明,人類的觀測極限(138億光年)就是宇宙的實際大小。事實上,許多科學家認為宇宙有138億光年的2倍之大,甚至更大。還有人認為宇宙的直徑有900億光年。
如果宇宙的直徑是900億光年,那麼它怎麼只有138億年的歷史呢?如果它的年齡是138億歲,那麼它的觀測極限將是一個以地球為中心的球形宇宙,但顯然地心說是錯誤的。
宇宙無窮無盡,它的起點可能發生於一萬億年前。
即使是再強大的望遠鏡,也無法看到退行速度超過光速的物體,因為該物體發出的光線永遠無法到達地球上。那這些物體會存在於138億光年外嗎?我想會的,但具體有多遠,我也不清楚。
我們並非受限於硬件條件,問題出現在我們自身。光以光速傳播,我們之所以說宇宙至少有138億年的歷史,是因為138億光年是我們目光所及的最遠處。我們便從這個距離得出宇宙的年齡。
問題是,我們很確定宇宙中仍有很多我們看不到的事物,所以宇宙的年齡可能更大,或是光速在某一刻可能發生過變化。
望遠鏡技術無法限制我們探索的腳步。光只能以光速傳播,並且它只能在時間存在時傳播,不是嗎?
BY: quora
FY: 忙碌的北門
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