天文学家认为,宇宙并不是无限大的,在边界之外还有什么?

文摘   2024-11-09 19:01   河南  

在天文学上有个概念叫可观测宇宙,指的是人类能观测到的极限宇宙范围,但它只是全宇宙的一小部分而已, 有一种理论认为,在可观测宇宙的外面,还有一个平凡不起眼的宇宙,那里的星系分布和构造和可观测宇宙完全相同,但这种情况的机率是非常低的。

因为根据爱因斯坦的广义相对论,我们的宇宙时空在无限远的地方是闭合状态,整个可观测宇宙因此也呈现球体形态,我们就在这个球的中心,并且光也会沿着时空完全造成的测地线飞行,这就导致可观测宇宙不存在边缘,即使飞船从地球出发后到达了太空的边界,它最终还是会回到一开始出发的地点。

在这种时候,方向是无关紧要的,就跟飞出地球必须要达到第一宇宙速度一样,飞出宇宙也可能需要一个比光速更快的速度才行。一些比较激进的科学家们认为,真实的宇宙比可观测的宇宙更小,也就是说我们所看到的最遥远星系其实是一个分身。

宇宙尽头的星系A、B和C,实际上存在的也只有A而已,剩下的都是引力透镜现象引起的宇宙层面的海市蜃楼。

最后一种关于宇宙边界的理论,同时也是最怕的理论,被称为伪真空,简单来说,我们现在的可观测宇宙并不是真空状态,而是一个能级比较高的区域,就像一锅沸水里单独隔离出来的一小块凉水区一样,这种特殊的情况本质上是不可持续的。

科学家们推测真实的宇宙可能是一片真空海,而「假的真空」则是漂浮在那片海洋中,也就是说,各个可观测宇宙就像气泡一样漂浮着,甚至每个可观测宇宙都起源于一次次独立的大爆炸,

每个宇宙说不定都有自身独有的定律和物理常数。

它们的定律和物理常数与我们宇宙的不同,所以我们宇宙的物质也就不可能存在于其他宇宙,从「外部」观察者的角度来看,每个宇宙都是以事件视界为区隔界线,也就是一种很类似「黑洞」的存在。

史蒂芬・霍金在晚年曾提出了一个非常有趣的见解,他认为可观测宇宙很有可能是其他不知名结构的投影,这里涉及到了量子物理,简单地说: 从大爆炸中诞生出来的并不是我们的宇宙,而是它的「主体」被「投射」到了外太空之中,也就是说,在可观测宇宙的外面,还有一个宇宙的「主体」,但我们不知道它的真实身份是什么。

总体来看

宇宙之外和黑洞内部一样,对我们来说都是黑箱状态,因为光作为我们宇宙中的信使,无法进入可观测宇宙,也无法离开黑洞,所以在未来相当长一段时间内,不论是哈勃望远镜还是韦伯望远镜,都不可能解开宇宙之外这个未解之谜。

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