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【宇宙年龄只有138亿年,为什么可观测宇宙的半径却长达465亿光年?】

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很多人都不相信“宇宙大爆炸理论” , 给出的理由是它太虚无缥缈 , 严重缺乏相关的观测和证据 。 然而 , 无论如何 , “宇宙大爆炸理论”都是现代宇宙学中最有影响的一种学说 , 因为你根本找不到比它更具说服力的其他假说 。
1927年 , 比利时天文学家和宇宙学家勒梅特首次提出了宇宙大爆炸假说 。 1946年 , 美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论 。
根据“宇宙大爆炸理论”的观点 , 整个宇宙起源于138亿年前的一场意外:一个体积无限小、密度无限大、温度无限高、时空曲率无限大的点 , 被称为奇点 , 发生了大爆炸 。
大爆炸发生后 , 时间和空间就此诞生 , 并一直延续到我们所处的这个时代 。 正是因为如此 , 现代理论物理学家才告诉我们:宇宙的年龄是138亿年 。
物理课本上又告诉我们一个概念:光年是一个长度单位而不是一个时间单位 , 但是它又与时间密不可分 , 它是指光在宇宙真空中沿直线经过一年时间的距离 , 具体数值为9460730472580800米 。
既然宇宙的年龄是138亿年 , 那么留给光在宇宙中传播的时间最多只有138亿年(假设光在宇宙诞生的那一刻就产生了) 。 这样一来 , 人类所能够看到的宇宙大小 , 就应该是一个半径为138亿光年的球体 。
但是 , 现代理论物理学家又明白无误地告诉我们:人类可观测到的宇宙半径长达465亿光年!
这不是互相矛盾吗?宇宙的年龄才138亿年 , 光速就算一直在真空环境中行进最多也只能走138亿光年 , 为什么可观测宇宙的半径却长达465亿光年呢?
这还要从爱因斯坦提出的光速藩篱说起 。 光速藩篱是爱因斯坦狭义相对论的一个理论 , 该理论认为:宇宙中光速是最快的 , 凡是有静止质量的物质都无法达到光速;光速在真空中是恒定不变的 , 每秒约29.98万公里;光速不可超越 , 光速与任何速度叠加 , 包括两束相互射过来的光叠加 , 其速度还是光速 。
狭义相对论认为 , 任何具有静止质量的物体达到光速 , 其动量都会变得无穷大 。 无穷大是什么概念呢?就是整个宇宙质量也不是无穷大的 , 所以这只能是一个悖论 。 无数的实验和观测已经证实了这个结论 。
因此 , 这个世界上没有物质的运行速度能够达到光速 , 更不可能超过光速 。
正是基于这个光速藩篱 , 人们才会认为宇宙的半径应该只有138亿光年才对 , 理论物理学家告诉我们的465亿光年的可观测宇宙是不符合常理的 。
但是我们不要忘记 , 这个世界上仍然存在不属于具有静止质量的物质信息传递 , 比如虫洞穿越、时空折叠、量子纠缠和宇宙膨胀等 。
当你观测到一个遥远的星系 , 如果这个星系比其他的星系更红 , 那么就表示它正在远离我们 , 因为光线被转移到更长(更红)的波长中去了 。 这就好比逐渐远去的警笛声 , 也会被转移到更长的波长和更低的音高上 。 天文学中的这种红移现象说明了一个事实:宇宙在不断地膨胀!
事实上 , 宇宙膨胀在大爆炸的那一刻就开始了 , 星系、天体彼此之间的分离运动也是宇宙膨胀的一部分 , 而不是由于任何排斥力的作用 。 更重要的是 , 在极大尺度上来衡量 , 宇宙膨胀的速度远远大于光速 。
物理学家告诉我们 , 在大爆炸发生以后 , 宇宙曾经历了一次暴涨期 , 被视为宇宙的第一推动力 。 这次暴涨期发生在大爆炸发生后的10^-35秒 , 持续了10^-33秒 , 也就是10亿亿亿亿分之一秒 。
尽管这次暴涨期的时间极为短暂 , 但是它却让整个宇宙的尺度增大了10^30倍 , 也就是100万亿亿亿倍 。 我们可以想象一下 , 哪怕是大爆炸后的宇宙直径仅有1毫米长 , 在经过暴涨期之后 , 它的直径也扩大到了1057082452431光年 , 比现在的可观测宇宙还大了76倍 。
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