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宇宙大约诞生于138亿年前 , 不过可观测宇宙的半径却达到了465亿光年 , 这是因为宇宙空间的膨胀速度超过了光速 。
观测数据表明 , 自宇宙大爆炸发生以来 , 宇宙一直在膨胀 , 并且现在正在加速膨胀 。 “宇宙正在加速膨胀”这一发现已获得诺贝尔物理学奖 。
真空中的光速是宇宙中最快的速度 , 是一切物体运动速度的上限 。 宇宙膨胀的速度能够超越光速 , 是因为宇宙空间处处都在膨胀 , 没有膨胀中心 。 这一点类似于膨胀的气球 , 气球膨胀的速度是固定的 , 但气球表面上间隔越远的两个点 , 它们之间相互远离的速度就越快 。 那里的星系只是相对我们来说运动速度超过了光速 , 实际上并没有以超光速运动 , 这是由于距离增加导致的速度叠加 。
【145亿光年外,星系超光速退行!加速膨胀的宇宙,结局怎样?】
根据欧航局普朗克卫星在2013年的测定 , 描述宇宙空间膨胀速率的哈勃常数的数值为 67.80±0.77(km/s)/Mpc , 即天体之间的距离每增加“100万秒差距(简称Mpc , 1Mpc=326万光年)” , 星系之间相互远离的速度就会增加约67.8公里每秒 。
据此计算可知 , 大约在距离地球145亿光年的地方 , 由于宇宙空间的膨胀 , 那里星系远离我们的速度就已经超过光速了 。
对于那些已处于宇宙超光速膨胀区的星系来说 , 它们发出的光 , 永远也到达不了地球了 , 这些光将会被困在黑暗冰冷的宇宙空间中 。 如果那些星系中存在外星文明 , 这意味着我们将与它们彻底失联 。
如果宇宙一直膨胀下去 , 一直处于加速膨胀状态 , 不仅各个星系之间将会彼此远离 , 成为宇宙中的孤岛 , 就连星系中的恒星也终将会因为这股力量而彼此远离 , 到那时星系将会解体消失 , 最终一切都会被撕裂 。
宇宙的这一命运走向被科学家称为大撕裂 , 或者叫作冷寂 。 不过 , 宇宙是否真的会以这种方式结束 , 科学家也不敢确定 , 因为我们现在对宇宙了解得并不全面 。 科学家认为 , 宇宙未来的命运走向主要取决于暗能量 , 暗能量具有斥力性质 , 之外我们对它所知甚少 。
除了认为宇宙会一直膨胀下去 , 也有观点认为 , 宇宙膨胀到一定程度将会因为某种原因发生收缩 , 最终重新回到奇点状态 , 这一命运走向被称为大收缩 。
在大收缩的基础之上 , 还有人认为 , 宇宙收缩成为奇点之后 , 会再次发生大爆炸 , 而整个宇宙就在这种收缩和膨胀的过程中不断新生和消亡 。 说实话 , 这一观点我也比较认同 , 不过这需要坚实有力的证据支持才行 。
当然 , 除了收缩和膨胀 , 宇宙也有可能在某一个时间点上来到平衡状态 , 那时既不膨胀也不收缩 。 可如果宇宙是孤立的 , 不存在多元宇宙 , 并且能够存在很长的时间 , 那根据热力学第二定律 , 它终将会走向热寂 , 整个宇宙那时会达到最大熵状态 。 也就是说 , 就算宇宙不膨胀也不收缩 , 它也会消亡 。
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