可观测宇宙中有97%的星系已经失联?研究者:人类正在被宇宙孤立



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可观测宇宙中有97%的星系已经失联?研究者:人类正在被宇宙孤立


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可观测宇宙中有97%的星系已经失联?研究者:人类正在被宇宙孤立


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宇宙到底有多大?这是一个没有人能够准确回答的问题 , 原因就是我们在宇宙中的观测范围是有限的 , 这个有限的观测范围通常被称为“可观测宇宙” , 这是一个以我们为中心、以我们在宇宙中的最远观测距离为半径的球体区域 , 而在此范围之外存在着什么 , 我们根本就一无所知 。

尽管可观测宇宙是有限的 , 但它的规模仍然大得令人吃惊 , 根据天文学家的估算 , 可观测宇宙的半径约为460亿光年 , 其中存在着上万亿个星系 , 而我们处在的银河系只是其中之一 。
然而有研究者却指出:对于我们人类来讲 , 可观测宇宙中有97%的星系已经失联 , 而这也就意味着 , 人类正在被宇宙孤立 , 我们来看看这是怎么回事 。

宇宙诞生于大约138亿年前 , 由于光在宇宙空间是以有限的速度在传播 , 因此从理论上来讲 , 我们目前在宇宙中能看到的最远距离就只有大约138亿光年 , 那为什么说可观测宇宙的半径有460亿光年呢?其实这里的138亿光年是指“光行距离” , 具体来讲就是“光在宇宙空间中传播了138亿年的距离” 。
当我们观测到宇宙中的某个星系发出的光之后 , 我们才算是“看”到了这个星系 , 由于光在宇宙中的传播是需要时间的 , 因此我们看到的其实是这个星系的过去 。
也就是说 , 假如我们在“光行距离”为138亿光年(即我们在宇宙中能看到的最远距离)的位置上观测到了一个星系 , 我们其实是观测到了这个星系在138亿年前的状态 , 那么问题来了 , 这个星系现在还在138亿年前的那个位置上吗?答案是否定的 。

这是因为我们所处的宇宙一直在膨胀 , 从而导致星系之间的距离在不断地被“拉长” , 所以在我们看来 , 那些遥远的星系都在远离我们而去 , 我们可以将星系因为宇宙膨胀而远离我们的这种状态称为“退行” 。
也就是说 , 在过去的138亿年里 , 这个星系一直在“退行” , 所以现在它的位置就会远远地超过138亿光年了 , 具体是多少呢?其实这是可以计算的 。
观测数据显示 , 宇宙的膨胀在整体上是均匀的 , 对于宇宙中的两个点而言 , 它们的距离越远 , 其因为宇宙膨胀而互相远离的速度就越快 , 具体情况可用“哈勃常数”来描述 , 即:距离每增加1百万秒差距(大约326万光年) , 这种速度就会增加67.80(±0.77)公里/秒 。

【可观测宇宙中有97%的星系已经失联?研究者:人类正在被宇宙孤立】据此可以计算出 , 在经过138亿年的“退行”之后 , 这个星系现在与我们的距离大约为460亿光年 , 而可观测宇宙的半径就是因此而来 , 我们可以简单地理解为 , “460亿光年”这个值是将宇宙膨胀的因素也考虑进去了的 。
看到这里可能有人要问了:照这么说 , 这个星系的“退行”速度岂不是超光速了?是的 , 它就是超光速了 , 不过由于这种超光速是宇宙膨胀造成的 , 因此这并不违反相对论 。
因为宇宙膨胀是空间的膨胀 , 所以当这个星系的“退行”速度在过去的某一个时间点超过光速之后 , 它向我们发出的任何信息(包括光)也会因为宇宙膨胀而以超光速“退行” , 反过来讲 , 以这个星系为静止参考系的话 , 那么就是我们向它发出的任何信息在以超光速“退行” 。

根据相对论 , 宇宙中任何信息的传递速度都不能超过光速 , 因此可以说 , 在此之后 , 我们与这个星系就没有了因果关系 , 也就是失联了 。
当然了 , 这个假设的星系是不存在的 , 毕竟在宇宙诞生几亿年之后才可能有星系形成 , 但这并不重要 , 因为根据前文提到的“哈勃常数”可以计算出 , 假如一个星系现在与我们的距离超过了144亿光年 , 那么它现在的“退行”速度就超过了光速 。
也就是说 , 在现在的时候 , 只有在以我们为中心 , 半径为144亿光年这个球体区域内的星系 , 才与我们有因果关系 , 而一旦超出这个范围 , 星系实际上就已经失联了 , 我们可以将这个范围称为“视界” 。

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