宇宙到底有多大?答案大到你根本想不出来
看完这篇你会知道夜空为什么是黑的、宇宙的"边"是什么意思,以及人类目前能看多远
你有没有在晴天夜里躺着数星星,觉得天上的星星"好多好多"?其实你那晚用肉眼最多只能看见大约3000颗星。但整个宇宙里的星星数量,比地球上所有海滩沙粒加起来还要多——这还只是"已知宇宙"的冰山一角。
我们能看到多远的地方?
光是宇宙里跑得最快的东西,每秒能绕地球转7圈半。可即便快成这样,从最近的邻居星——比邻星——发出的光,也要走整整4年多才能抵达地球。也就是说,你今晚看见的那颗星,其实是它"4年前的样子"。天文学家用"光年"来量距离,1光年就是光跑一整年走过的路,大约9.5万亿公里。我们整个银河系,直径大概有10万光年。而银河系在宇宙里,不过是沙漠里的一粒沙。
人类目前能观测到的宇宙,半径约为460亿光年——这叫"可观测宇宙"。为啥不是138亿光年(宇宙年龄138亿年)?因为宇宙一直在膨胀,远处的星系在光飞奔过来的这段时间里,早就跑更远了。就好像你追一辆越开越快的公交车,等你跑到站台,车已经不知道开到哪儿去了。
宇宙的边界在哪里?
这是个让物理学家也头疼的问题。可观测宇宙有"边",但那条"边"不是一堵墙,而是光还没来得及抵达我们的地方。墙那边有没有东西?有!只是我们永远看不见。更烧脑的是,宇宙本身可能根本没有边界——就像地球表面,你一直向前走,永远碰不到"地球的边",但地球是有限的。宇宙也可能是这样一个"有限但没边"的结构,只是维度高到人脑无法直接想象。
目前主流科学家认为,真实的宇宙远比我们能看到的大得多,甚至有可能是无限大的。而"可观测宇宙"这个小泡泡,只是无限大海洋里的一个小水滴。更夸张的是,有理论认为我们的宇宙可能只是无数个平行宇宙中的一个——这就是"多重宇宙"的概念,不过目前还是科学假说,没法验证。
这么大的宇宙,为什么夜晚天空是黑的?
这个问题听起来傻,却难倒过不少人。如果宇宙无限大、星星无限多,那无论往哪个方向看,视线都该落在某颗星上,夜空应该亮得像白天才对!但夜空是黑的,原因正是宇宙有年龄——138亿年。远处很多星球的光,根本还没走到地球,就好像你的快递还在路上。宇宙太年轻,光还没来得及"填满"天空。所以黑漆漆的夜空,其实藏着宇宙有起点的秘密。
下次仰望星空时,你看见的每一束光,都是一段穿越了几百年甚至几百万年的旅程——而此刻那颗星,说不定早已死去。