宇宙,简简单单的两个字却蕴含了无尽的奥秘。
在大多数人的心目中,宇宙是充满神秘色彩的,而宇宙的神秘在很大程度上来源于它的“大”。宇宙有多大?让我们以人类的视角来仰望宇宙。我们所在的恒星系是太阳系,太阳系很大,容纳了八大行星、大量的矮行星以及无数的小行星,关于太阳系的范围一直存在着争议,一般认为太阳系的直径约为1光年,而这一光年对于现在的人类文明而言是一个无法逾越的距离,如果说有朝一日人类能够在太阳系中任意遨游,那必将是一个极度辉煌的时代。
可是在我们看来无比广阔的太阳系只是银河系中的一个小点,位于银河系猎户座旋臂之上,像太阳这样的恒星,银河系有多达1000亿颗以上,而银河系的直径更是达到了16万光年。
巨大的宇宙从何而来?
直径达16万光年的庞大星系,在宇宙中不过是一叶扁舟,像银河系这样的星系,保守估计宇宙中至少有上万亿个。怎样的空间才能够容纳下如此众多的星系?宇宙有多大?一般来讲,我们所说的宇宙也就是可观测宇宙,可观测宇宙的半径为465亿光年。
而在这个范围之外,我们一无所知,而且会一直一无所知,所以可观测宇宙之外的世界对于我们来说是没有意义的。为什么可观测宇宙之外的世界不可见呢?这还要从宇宙的起源说起,也就是宇宙大爆炸理论,宇宙大爆炸理论的本质仍可以称为一种假说,但却是一种证据最为充分的假说,你知道宇宙微波背景辐射吗?那就是宇宙大爆炸之后留下的回响。在138亿年之前,宇宙由一个奇点开始。
大爆炸发生之后,宇宙便进入了无休无止的膨胀,宇宙膨胀是整个空间的膨胀,越接近边缘,速度就越快,而宇宙边缘的膨胀速度远超光速。
所以宇宙只用了138亿年就膨胀出了一个半径为465亿光年的可观测宇宙,而在可观测宇宙之外,显然更大。宇宙膨胀理论是一个非常成熟的理论,通过观测天体红移现象,我们能够直观认识到宇宙天体的相互远离,而通过观测遥远星系的形状,也可以对其进行佐证。
运行时间越久的星系,其形状则越规则,而距离越远的星系其形状越不规则恰恰说明了它们是新形成的。一切的观测皆要借助于光,而宇宙边缘的膨胀速度远超光速,这就决定了人类的观测被限定在了一定的区域之中,更远的地方我们是永远无法看到的。
和宇宙之外的世界相比,宇宙很小
无论是宇宙诞生之前的奇点,还是现在已经膨胀到无比巨大的宇宙,都面临着一个相同的问题,那就是宇宙之外有什么?对此,有两种截然不同的观点。相对主流的观点认为,宇宙之外什么也没有。这种认知与现有的物理理论最为契合。
物质、时间、空间皆是随大爆炸而产生的,所以在大爆炸发生之前,没有物质,也不存在时间和空间,这些东西都挤压在一个密度无限大而体积无限小的奇点之中,而在奇点之中,一切的物理定律都不起作用。很多人认为,这样的解释太过令人沮丧了,虽然我们无法看到可观测宇宙之外的世界,但如果宇宙之外什么也没有,那似乎整个宇宙存在的意义都会不足,于是人们开始建立一些更为有趣的理论来试图描绘宇宙之外的世界。
一种理论认为,在宇宙之外还存在着另外一个无限的空间,而宇宙就蕴含在这个无限的空间之中。
而另一种理论认为,我们的宇宙并不是孤立存在的,我们的宇宙只是众多宇宙之中的一个,这样的理论又被称之为平行宇宙理论或多重宇宙理论。在每一个独立的宇宙之中,都有着一整套独立的规则,我们宇宙中所有的物理定律并不适用于其它的宇宙。
不管是无限空间理论,还是平行宇宙理论,都为我们描述了一个无法形容的广阔空间,而在那样一个无限广阔的空间之中,我们的宇宙会显得微不足道。站在不同的角度会对世界产生不同的认知,站在人类的视角,从太阳系到银河系,再到整个可观测宇宙,我们会惊叹宇宙很大,而以上帝视角来看,宇宙又会变得很小。