宇宙,是一個神秘而宏大的存在,這個浩瀚無垠的世界總會讓我們產(chǎn)生很多的疑問。在觀測宇宙的范圍內(nèi),已經(jīng)有上萬億個星系可以供我們研究,但仍有97%的星系與我們失聯(lián),這讓人類面臨著孤立的危險。本文將為大家詳細解析人類面臨宇宙孤立的危險,并揭秘可觀測宇宙背后的秘密,讓我們共同探索宇宙的奧秘。
可觀測宇宙
1、可觀測宇宙的由來
可觀測宇宙指的是從我們能夠觀測到的最遠距離開始,朝外展開的全部宇宙部分。因為當前我們使用的觀測技術是依賴于光的傳播,而光的傳播速度是極為有限的,所以我們觀測到的宇宙范圍是有限的。據(jù)天文學家的估算,可觀測宇宙的半徑約為460億光年。
2、可觀測宇宙中的星系
根據(jù)天文學家的研究,可觀測宇宙中存在著上萬億個星系,其中包括了我們所處的銀河系。盡管星系數(shù)量巨大,但是我們當前所能觀測到的星系卻有限,這是因為光的速度是有限的,我們只能觀測到哪些星系向我們發(fā)送了光信號。
可觀測宇宙的膨脹
1、光行距離和視線距離
對于一個恒星或星系,我們從其向我們發(fā)送光信號的時間,是用來計算距離的重要指標。我們通常稱這個距離為視線距離。相對地,太空中不斷膨脹的距離,被稱作光行距離。由于宇宙在不斷膨脹,視線距離將隨時間不斷增加,視界之外就是失聯(lián)的星系了。
2、星系的退行
宇宙的膨脹導致星系之間的距離在不斷地被“拉長”,所以在我們看來那些遙遠的星系都在遠離我們而去,我們可以將星系因為宇宙膨脹而遠離我們的這種狀態(tài)稱為“退行”。即使我們從過去的光行距離角度看向星系,由于光速的限制,我們看到的仍是一副星系正在遠離我們的景象。就像一個飛速奔跑的火箭,它發(fā)射出的信號,從outerspace返回Earth的時間會隨著火箭不斷進行變化。
可觀測宇宙中的失聯(lián)星系
1、計算失聯(lián)星系的數(shù)目
根據(jù)研究結(jié)果,可觀測宇宙在整體上由于宇宙的膨脹效應,已經(jīng)失聯(lián)了大約97%的星系,而目前我們所觀測到的那半徑約為460億光年的可觀測宇宙,只占宇宙總體的3%,易證可觀測宇宙中的星系無法滿足宇宙整體的分布規(guī)律。
2、星系的極限距離
當觀測到的星系離我們過遠時,它們將遠超光行距離,所以我們就無法獲得新的信息,星系從觀測范圍內(nèi)逐漸消失。
可觀測宇宙的不確定
1、宇宙背景輻射
宇宙背景輻射最早是由美籍天文學家佩內(nèi)齊特發(fā)現(xiàn)的,在觀測銀河系時,發(fā)現(xiàn)了一種電磁輻射,隨后他們發(fā)現(xiàn)這種輻射不僅來自于銀河系,而來自Everywhere,而且十分均勻。這種電磁輻射被稱為宇宙背景輻射,它證明了宇宙大爆炸模型的假說,也可以作為估計宇宙年齡的依賴值。
2、宇宙常數(shù)問題
宇宙常數(shù)是研究宇宙膨脹速度的重要參數(shù)之一。它代表了宇宙膨脹的加速度,關系到宇宙的前景和演化。研究人員通過不斷地觀測數(shù)據(jù)分析,最終認為哈勃常數(shù)是75km/s/Mpc。但是,隨著觀測技術的不斷發(fā)展,這個數(shù)值的固定性也越來越受到質(zhì)疑。
總體而言,可觀測宇宙中的星系的數(shù)量已經(jīng)達到了十幾億甚至更多,但僅僅只有很少一部分被我們觀測到,其他的星系都是因為相對速度的加快而失聯(lián)的。如果繼續(xù)以現(xiàn)在的速度觀測下去,我們所可以觀測到的范圍將會變得更小,而失聯(lián)的星系也會不斷增加。這也意味著,我們對于宇宙的了解和認知仍然存在很大的不確定性和局限性。無論如何,探索和研究宇宙的過程是一場漫長而奇妙的歷程,相信隨著科技不斷進步,我們對于宇宙的認知和理解也將不斷深入。