完整的宇宙到底有多大？人类真的能看到宇宙的边界吗？

Question

如题所述

Answer 1

1. 普朗克太空任务提供了宇宙最古老光线的详细图谱，揭示了宇宙的年龄为138亿年。
2. 这一年龄是通过研究宇宙微波背景得出的。换句话说，从目前观测到的数据来看，宇宙的可观测部分半径为138亿年，直径则为276亿年。
3. 然而，我们观测到的460亿年边界和920亿年的宇宙直径是如何形成的呢？这是因为宇宙在其整个历史中一直在膨胀。如果宇宙以恒定速度膨胀（即哈勃常数），那么在今天，从地球出发观测到的最远距离大约为460亿年，从而使得可观测宇宙的直径大约为920亿年。
4. 尽管如此，我们不能因此认为地球位于宇宙的中心。正如海洋中的船只无法判断自己在海面的位置一样，我们无法看到宇宙的边界，并不意味着我们位于宇宙的中心。
5. 从我们在地球上的视角出发，我们推断出可观测宇宙在每个方向上都延伸了大约138亿年，这意味着我们位于一个半径为138亿年的球体的中心。但这并不意味着我们处于宇宙的整体中心，而只是意味着我们位于可观测宇宙的中心。
6. 宇宙学原理是我们对宇宙理解的一个基本原则，它指出宇宙在最大尺度上是均匀和各向同性的。也就是说，无论从哪个角度看，宇宙都呈现出一个半径为138亿年的球形可观测部分。
7. 这意味着宇宙可能比我们实际观测到的部分要大得多。如果宇宙具有一个“平面”的几何形状，那么宇宙学原理表明宇宙必须是无限的，因为每个观测到“宇宙边缘”的观察者都会看到相同的全球参数。