宇宙只有138亿岁,直径却达到了930亿光年,这不是自相矛盾吗?
在关于宇宙的众多数据里,宇宙的年龄和大小是最令人费解的,因为宇宙的年龄是138.2亿年,但可观测宇宙的直径却长达930亿光年,并且其外还有更大的空间。
这看起来似乎是一个矛盾:因为如果宇宙只有138亿年,那么光线最远只能传播138亿光年,为什么可观测宇宙的尺寸能达到930亿光年呢?
但科学界并不这么想
因为宇宙的尺寸并不是由光线传播的距离决定的,事实上在宇宙中光的传播速度是很慢的,每秒30万公里的光速只能在一定的时间传播一定的距离,而真正决定宇宙大小的,是宇宙膨胀的速度而不是光速。
根据大爆炸宇宙模型,我们的宇宙是在138.2亿年前由一个看不见的奇点暴涨成一个宇宙的,重点在暴涨这两个字上,它意味着我们的宇宙在早期的膨胀速度上远远超过光速的,并且由于这种膨胀属于时空本身的膨胀,时空内的星系们仍然保持静止状态,只是被超光速膨胀的宇宙给拉大了距离而已,所以并不受爱因斯坦广义相对论的束缚。
举例来说,我们的宇宙就好像一个正在膨胀的气球,星系们就是气球上的小点,星系们发出的光正以光速在气球上飞行,与此同时气球也在超光速膨胀,由此带来的结果就是星系们距离越来越远,它们发出的光也需要更长的时间才能飞到宇宙其他地方。
更严重的是,由于气球膨胀速度是超光速的,而光速和气球的年龄又是恒定的,所以就注定了光子无法在138亿年的有限时间里到达气球的各个角落,由此才产生了以地球为中心半径465亿光年,直径930亿光年的可观测宇宙。
以上这个理论在过去几十年里被科学界拿出来反复科普,但随着韦伯望远镜最新观测结果的公布,关于宇宙年龄的数据可能要得到修正了。
简而言之,韦伯望远镜在拍摄可观测宇宙边缘的星系时,发现它们的红移速度已经超过了理论预测,甚至超过了宇宙目前138.2亿年的年龄,也就是说它们本不可能在138亿年的时间里跑到那么远的地方,但在观测事实无法反驳的情况下,天文学家只能认为现阶段138.2亿年的宇宙年龄是错的。
目前加拿大科学家估计的宇宙年龄是267亿年,几乎是此前的两倍,而如果这个年龄得到最终确认,那就说明宇宙大爆炸也发生在267亿年前,暴涨期间的宇宙膨胀速度也要比现在更高,不只是超光速,而且是远远超过光速。
总的来说
宇宙的年龄和尺寸是一个复杂而神秘的问题,我们需要更深入的研究和探索,才能更好地理解这个问题,但是无论结果如何,我们可以肯定的是,宇宙中一定还有更多秘密等待人类去发现和破解。
在可以预见的未来,随着韦伯望远镜观测结果的进一步确认,也许我们还能在宇宙中发现外星文明存在过的痕迹。
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