人类总是愿意用“渺小的如一粒尘埃”来形容这个世界上微小的事物,其实从高维度的视角来看,人类对于整个宇宙来说甚至还算不上一粒尘埃。
对天文感兴趣的朋友都会产生一个疑问,宇宙到底有多大?
有人说,宇宙是以地球为圆心,半径为465亿光年的球形时空。在这个时空内拥有至少2万亿个星系。而地球所在的银河系仅仅是这两万分之一而已。
但真正的宇宙真的是这个空间吗?其实这里大家搞混了一个概念,那就是可观测宇宙。真正的宇宙,可能是无穷无尽的。
人类定义的宇宙范围,只是真实宇宙大小的二百五十分之一
目前人类定义的宇宙半径之所以是465亿光年,是因为,在这个范围以外的星系所发出的光,由于宇宙超光速膨胀的原因,无法到达宇宙。简单来说就是人类永远无法观测到这个范围以外的任何星系。
宇宙浩瀚之大,在光都到不了的空间是否真的存在?针对这个问题我们需要从宇宙大爆炸的角度来回答。虽然宇宙在空间上可能是无限的,但是在时间上,宇宙的目前的寿命却是一定的。
宇宙的诞生源于138.2亿年前的一次大爆炸,科学家们依据奇点状态不存在任何物理定律这一结论进行推测,他们认为,宇宙大爆炸时形成了好几个宇宙,我们目前能够观测到的这个直径为930亿光年的范围,仅仅是真实宇宙的二百五十分之一。
人类执着于探索宇宙空间,随着时间的推移,人类越来越发现相对于宇宙空间而言,自己是多么的渺小。
要知道到目前为止,人类仍未将任何物质送出太阳系,而太阳系也仅仅是银河系4000亿个恒星系之一罢了,另外人类目前通过科技手段能够给予可观测宇宙一个范围,但是对于这个范围内的情况,人类所能观察到的物质,也仅占宇宙的5%。
对于剩下95%的暗物质以及暗能量,人类目前还没办法进行探测。所以对于宇宙的开采,人类的力量确实显得微不足道。
可观测宇宙以外的空间,是一番怎样的光景?
930亿光年的可观测宇宙空间,就算是光速穿越空间,都需要930亿年,可见可观测宇宙空间之大。
对于生存在太阳系的人类而言,在可观测宇宙的空间内,仅仅是沧海一粟。当人类发现,在光到不了的地方仍会存在空间时,对于可观测宇宙范围之外的空间,成为了科学家们探讨的热门话题。
科学家推测,宇宙大爆炸之初,可能形成了几百个宇宙。除去人类所在的可观测宇宙之外,剩下的宇宙空间会是一番怎样的景象呢?
其实早先就有科学家通过韦伯望远镜发现,在可观测宇宙的边缘地带,有一些微小的时空起伏,和一些弧形结构的模糊影子,这一观测结果,进一步印证了,在可观测宇宙范围之外,可能真的存在其他空间。
科学家们根据这一发现,对可观测宇宙范围以外的空间情况,进行了预测。有人认为可能存在暗空间。简单来说就是,宇宙大爆炸以后,宇宙的空间在不断的膨胀,目前已经膨胀到可观测宇宙的范围大小。
而在这范围以外的空间,其实是在为后续宇宙继续膨胀预留空间,而在这个空间内不存在任何物质。
而有的人认为外界存在着超级空间,也就是说真实的宇宙存在着多个平行宇宙,而我们只是其中之一,根据量子理论所说的,一件事情的发生可能导致不同的结果,而所有的结果最终都会汇总成一个宇宙,为此我们可以理解成,在真实的宇宙空间内,有多个版本的你,每个在宇宙中的你,分别过着不同版本的人生。
一直以来,人类对于宇宙空间的猜想从未停止,可观测宇宙以外空间的猜想并不是科学家们一时兴起、天马行空般的猜测,而是他们通过各种物理理论推演出来的结果。
这其中就包括了伟大的科学家爱因斯坦,他所提出的广义相对论、量子力学,都是针对于探讨宇宙外在空间的问题,除此之外,霍金也曾发表了宇宙外在空间的多项学术研究。只不过对于可观测宇宙以外的空间,到底是超空间还是暗空间,目前还没有确切的定论。
宇宙之大,人类与外星文明是否能够相遇?
俄罗斯科学家卡尔达舍夫曾经提出了文明等级理论,他将宇宙中的文明分成了能够充分利用所在行星所有资源的一级文明,能够充分利用所在恒星系所有资源的二级文明,以及宇宙中最高等的文明——能够完全利用所在星系所有资源的三级文明。
在这其中,人类文明仅仅被定义为0.73级文明,也就是说,目前人类文明还达不到一级文明的标准。
我们已经说过,对于浩瀚的宇宙而言,人类仅仅是沧海一粟,甚至严格规定起来,人类还不如沧海一粟的大小。
在20世纪以前,人类认为银河系是宇宙的全部,但是随着科技的发展,人类才发现,在930亿光年的可观测宇宙中,直径为10万光年的银河系也仅仅是其中的一小部分。而人类所在的太阳系,主要恒星太阳的直径不过是1光年,说到这里,我们已经感受到了人类在宇宙空间内的渺小。
所以我们有理由相信,这偌大的宇宙中,很可能有外星文明的存在,只不过这类文明是高于人类文明的二三级文明,还是低于人类发展的文明,我们无法确定。
既然有可能存在外星文明,那么为什么人类却遇不到呢?这里我们要提到一个理论,那就是费米悖论。
1950年,诺贝尔奖得主物理学家费米提出,银河系的直径不过是10万光年,如果真的外星文明,只要这类文明比人类文明早诞生一百万年,那么他们就有可能已经分散到银河系的各个角落,对于人类来说,要感受到他们的可能性都微乎其微,更不用说是两种文明遇到一起。
我们从费米悖论来看,费米所假设的范围也仅是银河系,而对于可观测宇宙甚至是以外的空间,即使是存在外星文明,与人类文明发生碰撞的可能性也几乎为零。
人类对于外星文明的发现和研究有着特别的执念,正如卡尔达舍夫说的那样,人类目前所处的文明等级,仍达不到一级文明的标准。
所以未来,说不定等到人类加强自身文明的发展,达到二级文明的标准,就会自动解锁与外星文明联系的方式,真正的感受到一个前所未有的新世界。
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