网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

宇宙到底有多大,可能不只是你想象的那么大!

0
分享至

我想您问的是不是体积?要知道体积,那么必须得知道一个半径或直径。整个宇宙的大小可能为无限大,但目前未有定论。不过有个值是可以确定的,那就是人类目前可观测到以地球为中心的直径大约为930亿光年的宇宙范围。

这一问题会涉及到可观测宇宙、观测宇宙学、宇宙的年龄和空间度量扩张几个知识。

威尔金森微波各向异性探测器所拍摄的宇宙背景辐射影像,图:NASA / WMAP Science Team

可观测宇宙

可观测的宇宙是宇宙的一个球形区域,包括目前从地球上观测到的所有物质,因为自宇宙膨胀开始以来,来自这些物体的电磁辐射就有机会到达地球。在可观测宇宙中至少有2万亿个星系。假设宇宙是各向同性的,那么到可观测宇宙边缘的距离在每个方向上都是大致相同的。也就是说,可观测宇宙具有以观察者为中心的球形体积(球)。宇宙中的每一个位置都有它自己的可观测宇宙,它可能与地球上的宇宙重叠也可能不重叠。

从这个意义上说,可观测这个词并不指现代技术检测来自物体的光或其他信息的能力,或者说检测是否有任何东西存在。它指的是光速本身所产生的物理极限。因为没有任何物质传播得比光快,所以在宇宙年龄范围内(2015年数据估计为137.99±0.21亿年),任何比光传播得更远的物体都不能被探测到,因为它们还没有到达我们的探测器。有时,天体物理学家区分可见的宇宙和可观测的宇宙时,可见的宇宙只包括自重组(复合)以来发射的信号,可观测的宇宙包括自宇宙膨胀开始以来的信号(传统物理宇宙学中的大爆炸,现代宇宙学中暴胀时期的终结)。

根据计算,当前的同移距离-适当距离,自发光以来宇宙已经膨胀到可以发射宇宙微波背景辐射(CMBR)的粒子,即可见宇宙的半径大约为140亿秒差距(约457亿光年),而到可观测宇宙边缘的来回距离大约是143亿秒差距(约466亿光年),比可见宇宙的半径大了约2%。因此,可观测宇宙的半径估计约为465亿光年,其直径约为285亿秒差距(930亿光年,

公里或

英里)。宇宙中普通物质的总质量可以利用临界密度(弗里德曼方程)和可观测宇宙的直径计算,其值约

千克。

众所周知,由于宇宙的膨胀会加速,并且在未来会呈指数增长,所有遥远的物体所发出的光,在过去的一段时间里主要取决于它们当前的红移,因此发出的光永远不会到达地球。未来,所有目前可观测到的物体都将在时间上慢慢地冻结,同时发射出逐渐变红和逐渐变暗的光。例如,当前红移的z值从5到10的物体将在40亿至60亿年内保持可观测性。此外,目前位于一定同移距离(约190亿秒差距)以外的物体发出的光永远不会到达地球。

大小和地区

宇宙的大小有点难以定义。根据广义相对论,光的速度是有限的,并且宇宙空间在不断地膨胀,所以在宇宙的有生之年内,遥远的空间区域永远不可能与我们相互作用(光不可达到)。例如,即使宇宙永远存在,从地球发送的无线电信息也永远不会到达空间的某些区域,空间膨胀的速度可能比光穿越其空间的速度还要快。

遥远的空间区域与我们一同存在并且是现实的一部分,即使我们永远不能与它们相互作用。我们将可以影响和被影响的空间区域划为可观测的宇宙。,可观测的宇宙取决于观测者的位置。通过移动,观测者可以接触到比静止观测更大的时空区域。但是,即使是最快速的移动也无法与所有的空间进行交互。一般来说,可观测的宇宙是指从我们银河系中一处有利的位置(太阳系)所观测到的宇宙中的一小部分。

同移距离-在特定时间,包括地球与可观测宇宙的边缘之间的距离是460亿光年(140亿秒差距),因此可以得到可观测宇宙的直径大约为930亿光年(280亿秒差距)。光从可观测宇宙的边缘所移动的距离非常接近宇宙的年龄乘以光速,即138亿光年(

秒差距),但是这并不代表任何给定时间的距离,因为可观测宇宙和地球的边缘已经移动得更远了。相比之下,一个典型星系的直径是30000光年(9198秒差距),两个相邻星系之间的典型距离是300万光年(919800秒差距)。例如,银河系的直径大约为100000-180000光年,与银河系最近的姐妹星系-仙女座星系的距离大约为250万光年。

因为我们不能观测到超出可观测宇宙边缘的空间,所以我们并不知道宇宙的整体大小是有限的还是无限的。对于宇宙总大小的估计,如果有限的话,它将高达百万秒差距,这是由无边界提案的一个决议暗示得出的。

这是对可观测宇宙大小最普遍的误解之一。尽管宇宙年龄是138亿岁,但因为宇宙膨胀,到可观测宇宙的边缘并不是138亿光年。图为位于纽约市罗斯地球与太空中心的一块牌匾。图:Rogerstrolley

地球在宇宙中的位置

地球 地月系 内太阳系 太阳系 本地星际云 本地泡 古尔德带 猎户臂 银河系 银河系次集团 本星系群 室女座超星系团 拉尼亚凯亚超星系团 双鱼-鲸鱼座超星系团复合体? 可观测宇宙 宇宙

我们在可观测宇宙中的位置。图:Andrew Z. Colvin

转载请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

本文由天文在线原创,欢迎关注,带你一起长知识!

文章作者:天文在线

审核人员:星天日和

最终审核:零度星系

编辑用时:2018年11月21日-2018年11月23日(花费时长:约8个小时)

审核用时:

最后更新:2019年2月10日星期日2019年1月29日星期二

注意:所有信息数据庞大,难免出现错误,还请各位读者海涵以及欢迎斧正。

结束,感谢您的阅读与关注

全文排版:天文在线(零度星系)

天文在线

卫星搜索:天文在线

1.点击历史信息,查看更多内容

浩瀚宇宙无限宽广 穹苍之美尽收眼底

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
奥巴马大女儿罕见露面:身高185瘦成竹竿,脏辫凌乱,27岁仍未婚

奥巴马大女儿罕见露面:身高185瘦成竹竿,脏辫凌乱,27岁仍未婚

照见古今
2026-01-15 18:28:05
互骂蠢货!马斯克与瑞安航空CEO因星链爆发口水战

互骂蠢货!马斯克与瑞安航空CEO因星链爆发口水战

3DM游戏
2026-01-17 13:58:31
黄健翔:李昊是中国人自己的托尔多;谁不开心就不是中国球迷

黄健翔:李昊是中国人自己的托尔多;谁不开心就不是中国球迷

懂球帝
2026-01-18 00:00:43
扎心了!原来只要失业,所有人都一样!网友分享越看越心凉 太难了

扎心了!原来只要失业,所有人都一样!网友分享越看越心凉 太难了

有趣的火烈鸟
2025-12-31 20:39:06
晚年尊严的残酷真相:自己能独自上厕所的日子,才是你的黄金时代

晚年尊严的残酷真相:自己能独自上厕所的日子,才是你的黄金时代

千秋文化
2026-01-17 21:15:30
荷兰传奇球星里杰卡尔德给王博豪留言:继续加油

荷兰传奇球星里杰卡尔德给王博豪留言:继续加油

懂球帝
2026-01-18 04:02:02
“疯子”何云昌:取下肋骨做项链送给爱人,把自己浇筑在水泥里面

“疯子”何云昌:取下肋骨做项链送给爱人,把自己浇筑在水泥里面

丰谭笔录
2026-01-18 07:45:12
江苏朱氏家族:一门出12博士,却都为美国效力,最高官居能源部长

江苏朱氏家族:一门出12博士,却都为美国效力,最高官居能源部长

梦史
2025-12-25 16:04:43
董宇辉压力来了!李亚鹏的直播间一下涌入超10万,登顶带货榜第一

董宇辉压力来了!李亚鹏的直播间一下涌入超10万,登顶带货榜第一

火山诗话
2026-01-18 09:59:01
大手笔,申花再报价李昊,还无限接近签下泰山现役国脚,剑指冠军

大手笔,申花再报价李昊,还无限接近签下泰山现役国脚,剑指冠军

体坛风之子
2026-01-18 04:30:03
林彪向来不爱与人寒暄,却对一人破例,他主动说道:有事没事来家里玩

林彪向来不爱与人寒暄,却对一人破例,他主动说道:有事没事来家里玩

文史明鉴
2026-01-18 00:26:12
李在明没做到的,卡尼做到了,访华第三天,中加发布联合声明

李在明没做到的,卡尼做到了,访华第三天,中加发布联合声明

阿伧说事
2026-01-17 16:16:28
日本被逼的没招,终于对1600万吨海底稀土下手,中国有一张牌

日本被逼的没招,终于对1600万吨海底稀土下手,中国有一张牌

刘振起观点
2026-01-16 13:03:49
26年央视春晚嘉宾名单曝光,牛鬼蛇神混子引争议

26年央视春晚嘉宾名单曝光,牛鬼蛇神混子引争议

杜鱂手工制作
2026-01-06 18:48:05
74岁王石没想到,2026年才开始,田朴珺就给自己上了生动的一课

74岁王石没想到,2026年才开始,田朴珺就给自己上了生动的一课

粵語经典歌單
2026-01-16 11:27:05
13胜3负!主场全联盟最少,火箭终于熬出头了,伊森也有好消息

13胜3负!主场全联盟最少,火箭终于熬出头了,伊森也有好消息

巴叔GO聊体育
2026-01-18 11:30:17
三次婚姻两度丧子!59岁无子女的张卫健,王晶为何称毫无悲惨

三次婚姻两度丧子!59岁无子女的张卫健,王晶为何称毫无悲惨

胡一舸南游y
2026-01-17 13:40:05
和对待叙利亚一样,俄罗斯承诺向委内瑞拉提供支持

和对待叙利亚一样,俄罗斯承诺向委内瑞拉提供支持

一种观点
2026-01-03 20:06:23
我被当众降职那天,妻子空降成了最大股东,她:重新宣布人事任命

我被当众降职那天,妻子空降成了最大股东,她:重新宣布人事任命

二十一号故事铺
2025-08-21 19:26:09
律师张红兵在文革时举报母亲致其被枪决,40年后申请母墓地为文物

律师张红兵在文革时举报母亲致其被枪决,40年后申请母墓地为文物

深度报
2025-08-29 16:24:32
2026-01-18 17:48:49
零度星系 incentive-icons
零度星系
发布与天文相关的一切科普信息
10501文章数 126023关注度
往期回顾 全部

科技要闻

AI大事!马斯克:索赔9300亿元

头条要闻

送别聂卫平队伍长度超200米 韩国围棋名宿前来吊唁

头条要闻

送别聂卫平队伍长度超200米 韩国围棋名宿前来吊唁

体育要闻

21年后,中国男足重返亚洲四强

娱乐要闻

香港武打演员梁小龙去世:享年77

财经要闻

BBA,势败如山倒

汽车要闻

林肯贾鸣镝:稳中求进,将精细化运营进行到底

态度原创

教育
艺术
旅游
手机
时尚

教育要闻

“好寒酸,爸妈只给5000生活费”,中专女边做美甲边哭穷,被群嘲

艺术要闻

一个90岁穷秀才,书法到了“神仙境界”,让如今写丑书者情何以堪

旅游要闻

共促冬季文旅消费!2026抖音生活服务城市生态大会在济举办

手机要闻

手机周报份额再次出炉:苹果险胜华为,小米陷入苦战!

伊姐周六热推:电视剧《寻雪迷踪》;电视剧《秋雪漫过的冬天》......

无障碍浏览 进入关怀版