宇宙的边缘世界,如果宇宙是有限的!假如到了宇宙边缘!穿过这个边缘是什么,
地球若一直流浪下去,会冲出宇宙吗?宇宙之外究竟是什么样?
你来自哪里?你真的知道吗?这里问的并不是你在地球表面的地址,而是宇宙中的位置。你知道如何在宇宙中定位我们的母星地球吗?
宇宙定位
在刘慈欣科幻小说《三体2》中,罗辑领悟了广泛存在于宇宙中的黑暗森林法则:黑暗的宇宙之中某种文明一旦被发现,就如同在黑暗森林里亮出的光,必然会遭到其它文明的打击。为了验证这一点,罗辑用三张星图坐标,即让一颗遥远的行星被高等文明毁灭。之后,罗辑也是用这套手法威慑了三体星人,为地球争取到了长久的和平。
那么,你知道我们的地球在宇宙中是如何定位的吗?
如果我们只是堆出三批编码,想必你我都很难验证。在语言沟通上,我们可以这样说:在可观测宇宙当中,拉尼亚凯亚超星系团、室女座超星系团、本星系群、银河系、太阳系、第三颗行星——地球,接下来的地址,你知道该怎么写了吧?
如此看来,我们母星的位置在宇宙中还是比较明确的。
可是,你有没有思考过,这些位置是如何定位出来的?我们在宇宙中的位置是固定不变的吗?
很不幸,答案是否定的。
我们地球围绕着太阳做着公转,而太阳系位于银河系猎户支臂上,太阳围绕着银河系核心做着220公里/秒的公转。只是太阳公转一周的时间大概是2.2亿年,远远超过了人类文明的年限。
同样,银河系也不是一成不变的,它也在时刻运动着。
要探索宇宙的位置、大小,就不得不从“宇宙”的定义来看。
“宇宙”
在现代物理体系中,我们可以认知的宇宙来源于137亿年前的一场大爆炸。所有的物质都源自于“奇点“,在这场大爆炸之后各个星系、各个恒星以及恒星周围的行星随之逐步成形。我们的地球也是其中之一。
按照这套理论,我们可以探知的宇宙,只是一个以137亿光年为半径的球体。但是,科学家们通过更多的理论支撑,探知到一个以460亿光年为半径的球体,也被称之为“哈勃体积。这远远高于137亿光年的球体。
这又是怎么回事呢?
这里,我们不得不引入另外一个大家耳熟能详的概念——
宇宙大爆炸
对不起,放错图了。下面这幅图才对。
以一个气球为例,我们在气球的表面点上两个点,作为标记。当我们把气体吹大,两个点距离气球中心的距离都扩大了。与此同时,两个点之间的距离也随之变大。如果我们把点到中心的距离理解为137亿光年的宇宙半径,那么两点之间的距离就有可能被理解为460亿光年的“哈勃体积“半径。
如此一来,我们可以观测到的范围就更大、更远了。
只是,以我们目前人类掌握的技术,想要探索到这个哈勃体积的边界是不可能的,甚至我们连看到这个边界都还无法做到。由于人类的速度无法超过或者接近光速,观测范围无法超过“视界”,我们可以看到的空间,仍然远远小于“哈勃体积”。
那难道“哈勃体积”就是宇宙的尽头了吗?
宇宙的尽头究竟是什么样子?
是铁岭般的模样吗?
想必不是。
同样出自于刘慈欣之手,另一部科幻小说《流浪地球》中,人类为了躲避太阳氦闪,带着我们的家园——地球,开启了宇宙流浪之旅。如果地球这样一直飘下去,会抵达宇宙的尽头吗?
在原著中,地球发动机开启最大功率,再经过木星引力弹弓的弹射,地球可以达到光速的0.5%,即1500公里/秒。以这个速度在宇宙尺度中简直可以称为龟速。别说走到宇宙边缘了,能抵达三体星系就很不错了。
当然,三体人是否会欢迎人类地球的到来,那就是另外一回事了。或许在三体舰队开赴太阳系的路上,双方会尴尬的相逢。不过,这都是科幻小说都涉及不到的情节了,我们就不再过多设想。
仅仅是光,想要抵达宇宙边界,都非常困难。因为在我们的广义相对论中,光速是无法超越的。而宇宙膨胀的速度,足以超过从太阳发出的光所能追上的范围。
难道,我们人类对于宇宙之外就无能为力了吗?
所幸,我们人类的想象力是不受光速束缚的。科学家们对于宇宙之外的想象,远远超过物质条件的束缚。
在霍金的理论中,宇宙有限而无界。在一个宇宙之外,还会有无数多个宇宙。每个宇宙都像泡沫球一样,充斥在更广袤的空间中。
除了泡沫宇宙,还有一套更广为人知的理论——
平行宇宙
借着影视剧的推广,平行宇宙的概念深入人心。但实际的平行宇宙要比影视化的剧情复杂很多。
在弦理论的基本观点中,物质的基本单元是比分子、原子、电子、夸克更小的“弦”。而弦具有不同的状态,由此组成的宇宙是以多维度的形式存在。目前人类可以推导出的维度可以高达11个,每个维度都存在着大量的平行宇宙。这些宇宙中的底层规律可能都是不一样的。但是,由于这些维度太高,我们生活在三维世界的人很难理解更高维度的宇宙样貌。
当然,以上的多种猜想都只停留在理论阶段。当人类有条件来验证这些理论时,估计我们的科技已经得到了突飞猛进的发展。
当我们哼着歌曲“送你离开,千里之外”时,并未想过,如果把对方送到宇宙之外,会是多么庞大的工程。也许,这也会是人类最遥远的征途。
但是,人类的想象,早已超脱了这份限制,来到了宇宙之外。也许在若干年后的某一天,人类真的探知到了宇宙之外的世界,那时的人来再回过头来看我们此时的各种猜想,会是多么的可笑。
但是,也正是这些不断地思考与探究,推动了科技地逐步发展,我们人类地脚步,才能走得更远,人类地征途才能不断向前。
作者:方骥 校稿:川川
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