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150亿光年之外的宇宙墙是真的假的
在前不久2018年新出的一个研究成果,意大利一家天文研究所有个重大发现,他们宣称在距离地球150亿光年外发现了一片横跨30亿光年的宇宙墙,而这堵墙将我们的宇宙从中间分隔开来。同一时间国际知名科学杂志《新科学家》也对此进行了报道,他是这么介绍的:在这一组30亿光年范围的宇宙墙内,没有任何天体,甚至连暗物质都不存在(我们宇宙的主体物质由80%的暗物质构成。),而且这个空间里面温度达到了绝对零度,任何事物都被隔绝在这个空间之外,是一种完全的虚空状态达到了佛学境界里面的寂灭了。
这个消息一出,确实引起了许多网友和科学家的热议。众所周知,我们的可视宇宙范围是920亿光年,我们地球或许就是宇宙的正中心,不过这一切都是来自于宇宙大爆炸的统一模型进行的数据推演。宇宙之外到底有什么我们还是无法进行实际的探索和研究。这个研究成果的暴露确实仿佛让我们看到了宇宙的冰山一角。不过说句老实话,根据宇宙大爆炸的统一模型,我们的宇宙起源是一个具有无限引力密度和热量的空间和时间的包含概念奇点到目前为止,我们尚处于宇宙大爆炸的余波之中,严格意义上来说宇宙所反馈的光谱应该是红色,代表着我们的宇宙正处于扩张状态。所以按道理来说,我们的宇宙是应该没有边界的,因为它处于无限的扩张状态,扩张速度远远的超过了光速,所以对于我们人类而言,永远都到达不了它的边界。这则科学报导突然之间爆出了宇宙居然有了一堵围墙,这真实性也确实有点让人怀疑。甚至是之前被称为最荒谬的宇宙有限无界理论还要让人不能理解,这个理论说我们的宇宙就好像一个泡沫球,无论我们朝着哪个方向出发,我们最终会回到一个原点,永远都没有边界。
如果这次消息是真的话,那确实有点恐怖了。我们的宇宙被一堵墙给包围了起来,那说明我们很有可能是某一个高等文明所圈养起来的实验田,这个结果可就有点骇人听闻了。根据科学家们所进行数学统一模型计算,得出了一个结论,宇宙文明大致在人类所认知的范畴内可以分为三个等级,第一文明等级能够掌握行星间的所有的物质能量,但还是没有超出自身的行星限制,还处于最基础状态。第二等级文明可以掌握恒星级别的能量与物质基础,他们已经具备了恒星级别的星际飞船技术,具有了基础的星际航行能力。
第三等级文明被称为神级文明,他已经能够完美的掌控整个星系间的所有的物质能量基础,到那个阶段或许光速只是最基础的起码速度,黑洞甚至只不过是他们用来进行战争的一个武器而已。我们人类则处于最垃圾的第一等偏下的状态,准确的来说是处于0.75级文明。在这个基础上看待我们或许真的只是一个其他高级文明眼中的小白鼠,像第二等级文明更别说第三等级文明,如果想要对我们做点什么,我们自己完全无法抵御,也无法了解。三体里面有一句非常经典的话,文明与文明之间最大的差距就是维度的差距,或许第二等级文明就已经能够像摧毁一幅画里面的二维平面人一样简单,只需要简单的将画撕毁我们就灰飞烟灭了。
宇宙实在是太神秘和太复杂了,我们需要大把的时间对它进行研究和探索。未来的路很长,我们对宇宙唯一的态度应该是敬畏,正如那句话说得好,弱小不是生存的障碍,傲慢才是
人们平常说的900亿光年直径的宇宙是可观测那部分,那不可观测的宇宙有多大
宇宙从最初奇点的大爆炸中诞生已经过去了138亿年,这使得我们所能观测到的宇宙是有限的。因为宇宙空间一直在膨胀,这使得宇宙在诞生38万年后发射出光子的位置现在已经距离我们达到了465亿光年,处在地球上的我们无论朝着哪个方向观测,最远所能看到的距离都是465亿光年,这就是我们的可观测宇宙。
在可观测宇宙的外面,还有宇宙的另外一部分是我们目前所无法观测到,那就是不可观测宇宙。基于对可观测宇宙的研究,天文学家逐渐深入了解宇宙的演化过程,我们终将有一天会了解目前不可观测的那部分宇宙。
通过对宇宙星系和宇宙微波背景辐射的了解,天文学家知道宇宙在遥远的过去比现在小得多,并且温度和密度也高得多,而且宇宙在最初时刻还经历过急剧膨胀的过程(暴胀)。随着宇宙的不断膨胀,宇宙的温度逐渐下降,从太初核合成中形成的星云逐渐在引力的作用下聚集形成星系、恒星以及行星等天体。
无论我们往宇宙中的哪个方向观测,我们都会观测到相同的宇宙演化历史。我们观测的距离越远,我们就能回溯更早的时间。因为光的传播速度是有限的,光所携带的宇宙信息传播到地球上需要时间。基于目前的观测数据来推测,宇宙起始于138亿年前的奇点。
宇宙从奇点中诞生,最初的膨胀速率极快,空间急剧扩大。在引力的作用下,宇宙膨胀速率逐渐降低,曾经离我们太远而无法观测到的光,现在可以追上我们了。
随着时间的推移,曾经遥远到我们无法观测到的星系将会不断进入我们的观测范围之内。经过138亿年之后,远在466亿光年的星系发出的光刚刚到达我们这里。不过,我们的观测范围还没有超出空间界限,宇宙还有更大的不可观测范围。
光速、宇宙自大爆炸以来所经过的时间以及我们宇宙中的成分决定了可观测事物的极限。再远一点,即使是自热大爆炸以来以光速运动的物体也没能来得及到达我们。
不过,这些都会随着时间而发生变化。当时间经过足够久之后,那些最初无法到达我们的光最终将会抵达地球,让我们能够观测到宇宙的更多部分,可观测宇宙的范围会逐渐增加。那么,如果等上任意长的时间,我们是否能观测到任意远的距离?可观测宇宙的范围是否会变得没有限制呢?
然而,事实并非如此。宇宙的膨胀速率并不会随着时间而降至趋于零,宇宙不会停止膨胀。天文学家在上个世纪末发现,空间结构本身固有的暗能量会拉开引力,让宇宙的膨胀速率变得越来越快。虽然我们的观测宇宙范围会越来越大,但始终会有一个极限,不会无限增大下去,我们不可能观测到整个宇宙。
根据目前所观测到的暗能量密度(7×10^-30g/cm3)、空间膨胀速率以及其他宇宙学参数,天文学家可以估算出我们最终所能观测到的极限距离。在目前138亿年的宇宙中,我们的极限观测距离大约为465亿光年,未来的观测距离估计要比现在更远33%,即615亿光年,这就是遥远未来的可观测宇宙半径。
现在有很多星系发出的光已经进入可观测宇宙的范围,它们正在朝着地球传播的路上,最终会到达地球被我们观测到,这意味着还有更多尚未发现的星系等待被我们看到。目前的可观测宇宙中可能有着大约2万亿个星系,而在未来还能再观测到2.7万亿个未发现的星系,这要比目前可观测宇宙中的星系总数更多35%。
虽然可观测宇宙之外的部分我们无法观测到,但从已知的情况来看,那部分的宇宙看起来应该与我们所能观测到的宇宙不会有什么区别。整个宇宙的大小是否是有限的,宇宙是否存在边界,或者宇宙的性质是否在某处发生变化,当我们看得更远时,我们将会获得答案。
从目前对可观测宇宙空间平坦度的测量结果来看,宇宙几何结构既不是曲率为负的开放形,也不是曲率为正的闭合形,而是没有曲率的平坦形,其精度为99.6%。这意味着如果它自身弯曲,那么,不可观测宇宙范围至少是目前可观测宇宙范围的250倍,其半径将会高达11.6万亿光年。
因此,我们不可能观测到整个宇宙,未来的观测距离被限制在615亿光年,未来所能观测到的宇宙体积只是目前的2.3倍。由于不可观测宇宙的直径至少有23万亿光年,其包含的空间体积达到我们所能观测到的体积的1500万倍。
因此,我们所能观测到的宇宙尽管很大,但其实也只是整个宇宙中的一隅。我们未来将会观测到总共将近五万亿个星系,但整个宇宙中的星系数量远不止于此。
但需要注意的是,在我们所能观测到的4.7万亿个星系中,绝大部分都只能被观测到遥远过去的样子。因为宇宙在加速膨胀,目前距离银河系超过150亿光年的星系正以超光速退行而去,它们发出的光即使以光速在空间中传播也无法追上我们,所以那些星系在未来将无法被观测到。而在距离银河系150亿光年之内,星系数量只占我们所能观测到数量的1.4%。
值得注意的是,未来的极限观测距离恰好就是目前的可观测极限距离(465亿光年)加上未来可到达的极限距离(150亿光年),即615亿光年。这并非偶然,在宇宙大爆炸后经过了465亿光年的旅行,最终会抵达地球的光正处于目前可到达的极限。在遥远的未来,这些光将抵达地球被我们观测到,我们将会达到我们所能观测到的宇宙极限。
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一立方光年的水有多大质量会比银河系更重吗
答:一立方光年的水,质量远比银河系重。
根据最新的天文观测表明,银河系质量大约是太阳的1.5万亿倍,也就是3*10^42kg,恒星数量大约是2000亿颗,但是银河系只有百分之几的质量来自于恒星,绝大部分质量来自于暗物质。
根据我国郭守敬巡天望远镜去年公布的数据,银河系直径超过20万光年,这是一个非常大的尺度,要知道旅行者一号在太空中40多年,才飞了0.00228光年。
一光年是9.46*10^15米,我们就以标压下水的密度为例,看看一立方光年的水到底有多重:
M=ρV=10^3*(9.46*10^15)^3≈8.5*10^50kg;
可以看到,一立方光年的水,质量大约是整个银河系质量的3亿倍;即便银河系直径高达20万光年,平均厚度为2000光年,也远远没有一立方光年的水重。其中的原因,是宇宙非常空旷,远比我们想象的要空旷;我们在看星系图片时,表面上星系中是密密麻麻的恒星,实际上这些恒星的分布非常稀疏。
比如我们太阳直径为140万公里,但是距离太阳最近的恒星有4光年;以奥尔特云为界边界,太阳系半径大约是1光年,如此计算的话,我们太阳系的平均密度只有:
ρ=M/V=5.6*10^-19km/m^3;
相当于每立方厘米的体积内,只有大约三百个原子;要知道,一立方厘米的空气内,可有2.69*10^19个原子;如果算上恒星之间的星际空间,银河系的平均密度更低,大约每立方厘米只有几个氢原子质量。
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南仁东是干什么的
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南仁东天眼就是强大的射电望远镜,是中国的天眼。它的作用是搜索宇宙中的无线电信号,而且天眼的灵敏度非常高,即使在月球说悄悄话,都逃不过天眼的探测。
南仁东天眼的搜索范围也非常远和广,它最远可以探索到人类目前可观测的宇宙范围边界,达137亿光年,可以说只要是宇宙中存在的无线电信号,理论上都逃不过天眼的探测。
太阳系的直径是多少光年,目前飞最远的旅行者一号还需要多久飞出
到目前为止,天文界所认知的太阳系边缘是奥尔特云,太阳距离奥尔特云大概有一光年的距离,也就是九万四千六百零七亿公里。问题是太阳直径是多少光年,那当然是两光年了,这是第一个问题。
第二个问题是旅行者一号需要多久飞出太阳系?其实在2014年美国航天局就宣布,旅行者一号已经飞出了太阳系,但那是以冥王星做为太阳系最外围天体的一种说法。如果按照太阳的引力范围计算,也可以说控制范围的话,那只能说是万里长征的第一步。因为旅行者一号飞了四五十年了,只飞出冥王星的范围,几十亿公里而已。
前面已经说了一光年是94600亿公里,按照一个天文单位是1.4960亿公里,奥尔特云距离太阳大约5万到10万个天文单位,旅行者1号每秒17公里的数度,每年向外飞出3.5个天文单位计算,大概还需要几万年的时间。
如果我们按照认知的冥王星做为太阳系的边缘,那么旅行者一号已经飞出了太阳系。
宇宙边境是什么
宇宙浩渺无垠,银河系外是数量无限的河外星系,人类目前已探索到一百多亿光年宇宙空间,至宇宙边境在哪,是什么?是永远解不开的迷。
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