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地球是宇宙的中心吗?465亿光年外的宇宙会是什么样的情景?



63年前,随着人类第一颗人造卫星的发射成功,宣告人类初步脱离了地球的束缚,开始走进太空,探索宇宙。只有当人类真正走出地球,才知道宇宙有多么的巨大,地球有多么的渺小。

当人类见识到浩瀚宇宙的时候,对于探索宇宙充满了无限的兴趣。可是由于人类科技的限制,我们不可能派出探测器飞船前往宇宙的各个角落去探索。在人类的科学体系里,物体的速度不会无限提高,而是有光速的极限。

在我们看来,光速是一个快到无法形容的速度,可是面对浩瀚的宇宙,光速也只能算是龟速。就算是人类实现了光速飞行,我们也无法走出银河系,最多只能在银河系非常有限的范围内探索。而要实现探索宇宙的梦想,需要的速度超出我们的想象,可能只有科幻小说中的空间跃迁和虫洞穿梭才有可能实现。

可惜,空间跃迁和虫洞穿梭还只是科学家猜想中的事物,是否真实存在现在仍然是一个未知数。如果人类没有能够进行自由穿梭宇宙的超快速度,是否意味着我们无法对宇宙进入探索研究呢?其实也不是,虽然人类的飞速度非常有限,连太阳系都无法走出去,但是人类却发明了强大的天文望远镜。

天文望远镜的强大超乎我们的想象,它可以观测到的宇宙范围也是非常广阔遥远的。相信很多朋友都听说过可观测宇宙范围,这个范围其实就是以地球为中心,天文望远镜可延伸探测的宇宙空间,具体就是以地球为中心的465亿光年的半径范围。

可能很多人看到人类的可观测宇宙范围约为465亿光年的半径,就错误地认为地球是宇宙的中心。可事实上,地球只是人类可观测宇宙范围的中心,而不是宇宙的中心。如果我们换一个位置观测,比如跑到银河系中心再去观测,那个时候我们仍然可以看到一个半径约为465亿光年的可观测范围。

在这个范围之内,地球就不是可观测范围的中心了,这个中心变成了银心。同时我们的可观测范围跟原来以地球为中心的可观测范围相比,有重叠也有不同,那个时候我们会看到更远一些的宇宙星系。那为什么人类的可观测范围宇宙半径范围只有465亿光年?

之所以如何,主要跟宇宙的膨胀速度太快有关,相信大家都知道,光的传播速度是光速,而人类的天文望远镜基本上也是属于光学类的望远镜,我们要观测到宇宙深处的某个星系或天体,首先目标天体和星系需要有强大的光源存在才行。

如果目标天体不反射任何的光,我们自然也无法观测到这颗行星。比如黑洞能够吞噬光,所以我们无法观测到宇宙中的大部分黑洞。之所以有一些超大质量黑洞能够被我们观测到,还是因为黑洞吸积盘的存在,吸积盘是围绕黑洞运行的超亮区域,吸积盘发出的能量光向宇宙散射,我们才能够观测到它们。

所以,我们能够观测到的黑洞只是那些超大质量黑洞,中小型的黑洞几乎没有吸积盘,即使它们到了我们面前,天文望远镜也观测不到。所以,天文望远镜观测的最远距离必须是光子能够来到地球的地方。可是宇宙的膨胀速度却超越了光速。

我们都知道,宇宙来源于138亿年前的奇点大爆炸,大爆炸之后的宇宙开始快速膨胀,而这个膨胀速度远超光速。如果宇宙膨胀的速度等于光速,那么现在宇宙的半径范围应该是138亿光年,可是以人类的观测能力,目前的观测半径已经达到了465亿光年。可见宇宙的膨胀速度是超越光速的,而且,人类目前的可观测范围有可能只是浩瀚宇宙的冰山一角。

科学家通过大量的观测研究发现,星系之间都在快速远离,而且越是遥远的星系,远离的速度越快。爱因斯坦相对论告诉我们,宇宙有可能相当于一个巨大的膜结构,天体和星系就是附着于这个膜上,当这个巨大的球体不断膨胀的时候,这些星系也在快速互相远离,而且越靠近边缘,远离速度越快,这一点跟吹气球的情形有些相似。

当然,宇宙膨胀所带动着星系之间的快速远离,虽然宇宙膨胀的速度是一定的,但是由于星系所处的位置不同,它们的远离速度是不一样的。每增加1亿光年的距离,星系退行速度就会增加2150公里/秒,只要距离足够远,速度就会超过光速。

一旦星系远离的速度超越了光速,那么其中发出的光子将无法来到地球,所以我们的天文望远镜接收不到这样的光子,自然也就无法看到目标星系。这就是可观测宇宙范围的来历,在以地球为中心的465亿半径范围内,其中的星系远离速度未超越光速,所以发生的光子还能够还到地球,被我们观测到。

一旦出了465亿半径范围,星系远离的速度超越了光速,这个时候只有光速的光子就无法来到我们面前,自然我们也就看不到那里的情形。那么465亿光年的宇宙之外会是什么样的情形?其实也并没有我们想象的那么神秘,465亿光年之外,仍然是有大量的星系组成,它们跟我们可观测宇宙范围内的情形差不多。

人类想要在未来观测到更遥远的星系,只有两个方法,一个方法是我们研究出了更强大的天文望远镜,突破了原来光学限制,用另一种超越光速的探测方式进行观测,就能够看到远超现在的宇宙范围,甚至有可能看到宇宙的边缘。而此类望远镜应用的是空间引力技术,而不是光学技术,因为光学技术只能实现光速以内的探测,可是空间引力类探测,却可以突破光速的限制。

另一个方法就是我们掌握了超光速飞行的技术,那个时候我们就可以航行得更远,然后再对宇宙进行不断的观赏,同样可以一步步扩展视野,了解到更加广阔的宇宙范围。当然,要实现超光速飞行技术可不是件容易的事,除非猜想中的虫洞能够成为现实,那个时候我们就可以找到太阳系内或附近的虫洞,然后通过虫洞前往更遥远的星系完成探测。

如果虫洞在宇宙中并不存在,那我们要实现超光速飞行,可能就需要一步一步努力发展科技,直到真正掌握空间科技,通过空间的力量实现超光速飞行。

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