回覆列表
  • 1 # 科研與宇宙

    咋看起來,宇宙直徑和年齡有些矛盾。但是瞭解宇宙膨脹理論就會發現,就會發現世間萬物都在膨脹,光也不例外。

    先跟大家聊一下宇宙年齡和大小分別是怎麼測得的。

    宇宙的年齡測量

    目前學界有三種較為普遍的測量宇宙年齡的方法:1.尋找宇宙中古老的星體並解讀他們的年齡;2.放射性紀年法(測定放射性元素隨時間變化的產率);3.尋找大爆炸的蹤跡,比如星系推行速度,微波背景輻射等等。總的來說,各方法的測量的年齡有所不同,但差別不大,基本在138億年左右。所以,學界基本也對宇宙年齡達成了共識。

    宇宙大小的定義

    首先要明確一件事情,因為宇宙是有開端的,光速也是有限的,所以自宇宙誕生後,光只能跑一段有限的距離,這決定了我們能看到的宇宙也是有限的,在此之外我們無法觀測,也不可能透過某種方式影響我們。因此,某種意義上我們的宇宙就是我們觀測的宇宙。

    宇宙膨脹理論

    學界初始認為宇宙並非靜止不動而是不斷膨脹。就像一架從北京起飛的飛機,它與北京的距離是在不斷變化的,遙遠星系與地球間的距離也是這樣。自從哈勃望遠鏡發現了星系遠離我們的速度和它們到我們的距離成正比之後,宇宙整體在膨脹的這種說法已經得到了越來越多的認可。至於膨脹原因,目前一般歸結於宇宙中存在著一種被稱為暗能量的物質組分。

    兩個距離

    再來談一下兩個距離——固有距離和光行距離。固有距離就是我們平時所理解的距離,也是真實的物體距離。設想A、B兩個點,從A點發射一束光到B點,測量所花費的時間,乘上光速就是A和B之間的距離了。要注意,今天的固有距離和幾十億前的固有距離是不一樣的。光行距離定義為光速*時間。所以,固有距離>光行距離。並且兩者的差值跟紅移有關。

    紅移

    紅移是由於宇宙膨脹拉長了光的波長產生的,即星系發光的光譜向波長較長的一邊偏移.因為可見光中紅光的波長最長,所以波長變長的這種現象被稱為紅移。就像火車的汽笛聲一樣,當迎面而來的時續,聲音會越來越尖利; 而離開我們的時候,由於波長被拉長,使得正常的聲音變成波長更長的低音,汽笛聲聽起來會越來越低沉。

    宇宙大小的測量

    用宇宙的年齡138億年乘以光速就是上文提到的光行距離。再根據天體的光譜算出天體的紅移。將這個紅移帶入一個宇宙學模型就可以計算出天體的固有距離了。

    所以,宇宙年齡138億光年得到是光行距離。而宇宙半徑的450億光年是固有距離。兩者的差值是由於宇宙膨脹導致的

  • 2 # 流年歲月72808924

    宇宙體系人類無法明白,人在三界被管制著,我說的是三界不同層次的人類,佛、道、神、魔、地獄的閆王、鬼等等都真實存在,人的智慧是被控制的。而且人類的科學還是外星人的,有很多事情人是不知道的。

  • 3 # 清明的星空

    按照我們正常的理解,宇宙的年齡是137億年,如果我們的宇宙是像一個氣球一樣膨脹的話,那麼其半徑也應該只有137億光年的大小,但天文學家卻告訴我們說宇宙的半徑有450億光年,這還只是“可觀測宇宙”的半徑,就已經遠遠超過了137億光年的大小了。都有哪些因素造成了這種現象呢?

    首先,根據暴漲理論,宇宙在誕生後極短的的時間內(10-33秒),宇宙的尺度增大了100萬億億億(1後面跟30個0)倍。這個階段的膨脹速度是遠遠超過光速的,但這並不違背相對論,因為相對論限制的是具有靜質量的物質的速度與攜帶因果的訊號的速度不能超過光速,但在宇宙的暴脹階段只是空間本身在膨脹。其次,所有的星系都是在不停的運動的,並且遙遠的星系都在加速遠離我們,這些星系現在的位置肯定不是我們現在所觀察到的位置。

    第三,我們能觀測到多少光年的距離取決於我們過去光錐橫截面的最大半徑,當然,隨著時間的流逝這個光錐橫截面的半徑是在不斷增大的。

    而題目中也強調了,這個宇宙半徑是“可觀測宇宙”的半徑,這個和“整個宇宙”是有區別的。“可觀測”這個詞意味著我們對宇宙的測量不是依賴於現代技術的探測能力,而只是代表理論上光線或是其他訊號從物體到觀測者的可能。事實上,在宇宙大爆炸後相當一段時間內(大約60萬年),宇宙只是一個對光子不透明的等離子體,在這之後,宇宙才變得“透明”,光才可以自由穿行。這些光子能夠從“最後散射面”被髮射出來並且能被今天的我們所接收到,從而形成了我們今天可以看到的宇宙微波背景輻射。

    現在科學家計算宇宙的大小,一般是透過宇宙紅移進行的。目前,人類接收到的最大的紅移電磁波訊號(宇宙微波背景訊號)大約來自於137億光年,所以,據此估計宇宙的年齡大約137億年。而天文學家給出的460億光年半徑的宇宙就是要考慮時空膨脹的結果,宇宙在不斷加速膨脹,並且這樣的情況目前發生在宇宙的每一個角落,就像一個不斷膨脹的氣球表面,任意兩個點之間的距離是不斷增加的,儘管宇宙最初的光線傳播到我們眼中需要137億光年,但是那時發出光線的光源卻已經在與我們相反的方向上走了更遠。透過紅移和宇宙學公式可以推匯出,那些距離我們460億光年處的天體,在當時它們離我們僅僅只有4200萬光年的距離。所以說,儘管宇宙的年齡計算結果為137.5億年,但是由於宇宙膨脹,我們可觀測宇宙的半徑大約有460到470億光年。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 牙齒經常出血,白細胞多,貧血,低血壓?