94%的星系无法观测,宇宙超光速膨胀的背后,是人类文明的孤独

2024年03月31日12:25:16 科学 1247

阅读此文前,麻烦您点击一下“关注”,既方便您进行讨论与分享,又给您带来不一样的参与感,感谢您的支持。

94%的星系无法观测,宇宙超光速膨胀的背后,是人类文明的孤独 - 天天要闻

综述

在深邃黑暗的宇宙中,亿万颗星辰闪烁,点缀着无垠的宇宙苍穹。然而,尽管星辰璀璨,宇宙却仍是一个略显冰冷与孤独的世界。

曾经,我们以为自己了解了宇宙的一切,但随着科学的进步,人类不得不承认一个问题,对于宇宙的研究或许永远不会有终点了。面对着绝对的法则制约,或许直到我们灭亡,也不能搞清楚宇宙的全貌到底如何了。

94%的星系无法观测,宇宙超光速膨胀的背后,是人类文明的孤独 - 天天要闻

宇宙膨胀是什么意思?

宇宙的膨胀,简单来说,就是宇宙中的空间正在不断地扩张,使得宇宙中物质之间的距离也在逐渐增加。这并非是物质本身在移动,而是空间本身的扩张。

就好像在一个气球上点两个点,当你吹气球时,气球上点之间的距离会变大,但是这些点本身并没有移动,而是气球本身变大了。宇宙的膨胀也是这样的情况,只不过宇宙是一个四维的空间,而不是一个二维的表面。

94%的星系无法观测,宇宙超光速膨胀的背后,是人类文明的孤独 - 天天要闻

那么,宇宙的膨胀是如何被证实的呢?这要感谢一位名叫埃德温·哈勃的天文学家。在上个世纪二十年代,哈勃利用望远镜观测了一些遥远的星系,他发现了一个神奇的现象:这些星系都在向远处飞奔,而且越是原本离我们就很远的星系,也在以更快的速度离我们远去。

这个定律后来也以他的名字命名,它揭示了宇宙的膨胀现象。后来,科学家们又发现了其他证据,也反映了宇宙的膨胀。

通过这些观测,科学家们基本上确定了宇宙的膨胀是一个真实的现象,而不是观测时的误差导致的谬误。

94%的星系无法观测,宇宙超光速膨胀的背后,是人类文明的孤独 - 天天要闻

根据哈勃定律,科学家们就可以对宇宙变大的速率进行演算,得出来的数值也就是所谓的哈勃常数

然而,哈勃常数的数值到底是多少却还有一些不同的意见,不同的测量方法可能会得出不同的结果,但一般在约70公里每秒每兆秒差距(km/s/Mpc)左右

94%的星系无法观测,宇宙超光速膨胀的背后,是人类文明的孤独 - 天天要闻

这个单位可能有些抽象,简单来说,两个隔着一兆秒差距(大约相当于326万光年)的物体,它们每秒会增加70公里的距离。虽然这看起来很快,但实际上对于宇宙的尺度来说却微不足道。

因此,这种现象并不会影响离地球很近的天体,比如在整个银河系内这种现象都不会造成什么影响,因为星球之间的引力足以抵消膨胀带来的距离变化。

但对于那些距离我们非常遥远的星系来说,这种现象将会显著地改变它们的位置和状态。

94%的星系无法观测,宇宙超光速膨胀的背后,是人类文明的孤独 - 天天要闻

对宇宙的影响

首先,我们需要明确一下什么是可观测宇宙。可观测宇宙是指我们能够用光或其他电磁波观测到的宇宙范围,其大小由宇宙的年龄和膨胀速度共同决定。

宇宙的年龄决定了光能够传播的最远距离,即宇宙的视界;而宇宙的膨胀速度则决定了光能够到达的最远距离,即宇宙的边界。

这两者并不一定相等,因为膨胀速度可能随时间变化,甚至可能超过光速因此,我们能观察到的范围始终是有限的,且伴随着宇宙进一步的演变,这个范围还可能会扩大或缩小。

94%的星系无法观测,宇宙超光速膨胀的背后,是人类文明的孤独 - 天天要闻

这种现象让我们看到的宇宙越来越有限,同时也只能看到更为古老的景象。它导致了宇宙中的物质之间的距离不断增加,这意味着我们观测到的光花费了更长的时间才抵达了我们这里,并且在这段漫长的旅途中,光会产生一种名为红移的现象。

这就让我们所见到的远处的景色变得越来越暗、越来越红,同时也只能呈现出它们过去的状态。换言之,我们观测到的宇宙是一个延迟和扭曲的版本,而非实时的宇宙。

94%的星系无法观测,宇宙超光速膨胀的背后,是人类文明的孤独 - 天天要闻

当膨胀速度超过了光速,也就是一些星系远离我们的速度比光的传播速度还要快,就会导致我们永远无法观测到它们发出的任何光或信号。

换句话说,它们已经超出了我们可观测宇宙的边界。据一些天文学家推算,我们目前能够观测到的宇宙仅占整个宇宙的6%左右,而剩下的94%,以我们目前的科技水平来说,无法再了解到与它们有关的任何信息了。这就是我们所说的宇宙的视界问题,它限制了我们对宇宙的探索。

94%的星系无法观测,宇宙超光速膨胀的背后,是人类文明的孤独 - 天天要闻

即便如此,我们仍然能够看到可观测宇宙内的一些天体结构。此外,我们还能够观测到一些遗留在宇宙中的能量,如比较出名的微波背景辐射,它是宇宙诞生后留下的最初的光,蕴含了宇宙的一些重要信息,对于我们研究宇宙的历史十分重要。

我们根据理论还推测出存在着暗物质暗能量,它们在星际空间中可以说是无处不在,却又无法直接看到,同时又对宇宙的演化起着重要作用。

94%的星系无法观测,宇宙超光速膨胀的背后,是人类文明的孤独 - 天天要闻

结语

虽然我们无法看清宇宙的全貌,也很有可能永远只能在一小片区域里活动,这个结论看起来让人类显得更孤独了。

但也正是这种孤独,推动着我们不断探索宇宙的边界,寻找更多的答案,寻觅与其他文明的联结。

94%的星系无法观测,宇宙超光速膨胀的背后,是人类文明的孤独 - 天天要闻

最后,由于平台规则,只有当您跟我有更多互动的时候,才会被认定为铁粉。如果您喜欢我的文章,可以点个“关注”,成为铁粉后能第一时间收到文章推送。

科学分类资讯推荐

历史上最惨的宇航员! - 天天要闻

历史上最惨的宇航员!

谢尔盖·克里卡廖夫,这位前苏联宇航员的传奇经历,无疑是人类航天史上浓墨重彩的一笔。他的太空生涯跨越了苏联和俄罗斯两个时代,见证了航天科技的飞速发展和国际合作的新篇章。克里卡廖夫不仅以其卓越的航天技术赢得了世界的尊重,更以其坚定的信念和不懈的努力,成为了宇航员们心中的楷模。
广东启动2024年国际生物多样性日宣传系列活动 - 天天要闻

广东启动2024年国际生物多样性日宣传系列活动

5月19日,以“生物多样性,你我共参与”为主题的“5·22”国际生物多样性日宣传活动在广州举办,本次活动由广东省林业局、广州市林业和园林局、广州市生态环境局联合主办。记者从广东省林业局获悉,目前广东在全省同步启动2024年国际生物多样性日宣传系列活动,各地通过开展生态徒步行、野生动植物标本展、生物多样性科学画...
人工智能如何运用于数学、脑科学、生物医药?三位院士这样说 - 天天要闻

人工智能如何运用于数学、脑科学、生物医药?三位院士这样说

随着人工智能的发展,各学科与AI技术的合作为其发展提供了新的思路。 在18日举行的上海复旦大学校友会成立四十周年大会暨首届科技文化节开幕式上,三位中国科学院院士与人工智能专家围绕AI与数学、脑科学、生物医药的融合运用展开对话。 左一到左五分别为:上海人工智能实验室数字经济研究执行负责人杨燕青,中国...
日本东京地方法院驳回AI“发明”专利申请:发明人仅限于人类 - 天天要闻

日本东京地方法院驳回AI“发明”专利申请:发明人仅限于人类

IT之家 5 月 19 日消息,据 NHK 报道,当地时间周五,日本东京地方法院就 AI“发明”的设备是否能获得专利一事作出裁决 —— 以“发明人必须是人类”为由,裁定不为其授予专利。据报道,居住在美国的原告为人工智能自主发明的设备申请专利,发明人的名字却是“自主发明本产品的人工智能 DABUS”。早在三年前,专利局就已经...
追江豚|铜陵张明浩:将绿水青山留给下一代 - 天天要闻

追江豚|铜陵张明浩:将绿水青山留给下一代

“我曾经亲眼看着白鱀豚的离去,现在绝对不能让江豚离开我们了。”从上个世纪九十年代开始,张明浩就开始从事长江野生动物保护。三十年来,张明浩经历了过度捕捞、水质污染,最严重的时候铜陵江面几乎无鱼可钓。如今,随着长江十年禁渔、社会各界的共同努力,江面上鱼群嬉戏,代表长江生态的物种江豚再度归来。“目前在铜陵...
全球首例古潜山裸眼侧钻分支井技术在中国气田应用 - 天天要闻

全球首例古潜山裸眼侧钻分支井技术在中国气田应用

中新社天津5月19日电 (王在御 王君妍)记者19日从中国海油天津分公司获悉,全球首例古潜山裸眼侧钻分支井技术在中国首个千亿方大气田——渤中19-6凝析气田成功应用,标志着中国在深层潜山油气藏开发方面取得重大技术突破。
抗量子密码与信息安全学术研讨会在武汉召开 - 天天要闻

抗量子密码与信息安全学术研讨会在武汉召开

“面向AI爆发带来的极大算力需求,对RISC-V的需求也将快速增加。”在5月18日举行的“2024年抗量子密码与信息安全学术研讨会”上,中国工程院院士倪光南表示,CPU架构对芯片设计全产业链都具有重要影响,入选《MIT科技评论》十大突破性技术的RISC-V,因其模块化、可定制化、灵活开源等特点,正进入高速发展阶段。2024年抗量...
马斯克最新动作:正式开始招募第二个接受脑机植入的受试者 - 天天要闻

马斯克最新动作:正式开始招募第二个接受脑机植入的受试者

据美国有线电视新闻网报道,当地时间17日,脑机接口公司“神经连接”创始人马斯克宣布,继年初首个参与该公司脑机设备植入实验的患者手术成功100天后,正式开始招募第二个接受脑机植入的受试者。今年1月,公司完成首例脑机接口设备的人体植入手术。