在關(guān)于宇宙的眾多數(shù)據(jù)里,宇宙的年齡和大小是最令人費(fèi)解的,因?yàn)橛钪娴哪挲g是138.2億年,但可觀測(cè)宇宙的直徑卻長(zhǎng)達(dá)930億光年,并且其外還有更大的空間。
這看起來(lái)似乎是一個(gè)矛盾:因?yàn)槿绻钪嬷挥?38億年,那么光線最遠(yuǎn)只能傳播138億光年,為什么可觀測(cè)宇宙的尺寸能達(dá)到930億光年呢?
但科學(xué)界并不這么想
因?yàn)橛钪娴某叽绮⒉皇怯晒饩€傳播的距離決定的,事實(shí)上在宇宙中光的傳播速度是很慢的,每秒30萬(wàn)公里的光速只能在一定的時(shí)間傳播一定的距離,而真正決定宇宙大小的,是宇宙膨脹的速度而不是光速。
根據(jù)大爆炸宇宙模型,我們的宇宙是在138.2億年前由一個(gè)看不見(jiàn)的奇點(diǎn)暴漲成一個(gè)宇宙的,重點(diǎn)在暴漲這兩個(gè)字上,它意味著我們的宇宙在早期的膨脹速度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)光速的,并且由于這種膨脹屬于時(shí)空本身的膨脹,時(shí)空內(nèi)的星系們?nèi)匀槐3朱o止?fàn)顟B(tài),只是被超光速膨脹的宇宙給拉大了距離而已,所以并不受愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的束縛。
舉例來(lái)說(shuō),我們的宇宙就好像一個(gè)正在膨脹的氣球,星系們就是氣球上的小點(diǎn),星系們發(fā)出的光正以光速在氣球上飛行,與此同時(shí)氣球也在超光速膨脹,由此帶來(lái)的結(jié)果就是星系們距離越來(lái)越遠(yuǎn),它們發(fā)出的光也需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能飛到宇宙其他地方。
更嚴(yán)重的是,由于氣球膨脹速度是超光速的,而光速和氣球的年齡又是恒定的,所以就注定了光子無(wú)法在138億年的有限時(shí)間里到達(dá)氣球的各個(gè)角落,由此才產(chǎn)生了以地球?yàn)橹行陌霃?65億光年,直徑930億光年的可觀測(cè)宇宙。
以上這個(gè)理論在過(guò)去幾十年里被科學(xué)界拿出來(lái)反復(fù)科普,但隨著韋伯望遠(yuǎn)鏡最新觀測(cè)結(jié)果的公布,關(guān)于宇宙年齡的數(shù)據(jù)可能要得到修正了。
簡(jiǎn)而言之,韋伯望遠(yuǎn)鏡在拍攝可觀測(cè)宇宙邊緣的星系時(shí),發(fā)現(xiàn)它們的紅移速度已經(jīng)超過(guò)了理論預(yù)測(cè),甚至超過(guò)了宇宙目前138.2億年的年齡,也就是說(shuō)它們本不可能在138億年的時(shí)間里跑到那么遠(yuǎn)的地方,但在觀測(cè)事實(shí)無(wú)法反駁的情況下,天文學(xué)家只能認(rèn)為現(xiàn)階段138.2億年的宇宙年齡是錯(cuò)的。
目前加拿大科學(xué)家估計(jì)的宇宙年齡是267億年,幾乎是此前的兩倍,而如果這個(gè)年齡得到最終確認(rèn),那就說(shuō)明宇宙大爆炸也發(fā)生在267億年前,暴漲期間的宇宙膨脹速度也要比現(xiàn)在更高,不只是超光速,而且是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)光速。
總的來(lái)說(shuō)
宇宙的年齡和尺寸是一個(gè)復(fù)雜而神秘的問(wèn)題,我們需要更深入的研究和探索,才能更好地理解這個(gè)問(wèn)題,但是無(wú)論結(jié)果如何,我們可以肯定的是,宇宙中一定還有更多秘密等待人類去發(fā)現(xiàn)和破解。
在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái),隨著韋伯望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)結(jié)果的進(jìn)一步確認(rèn),也許我們還能在宇宙中發(fā)現(xiàn)外星文明存在過(guò)的痕跡。
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