宇宙的尺寸有多大?科学家如何计算出宇宙的大小?

 我来答
新初百科

2021-12-29 · 积累小知识,发现大精彩!
新初百科
采纳数:442 获赞数:31453

向TA提问 私信TA
展开全部

宇宙对于人类来说是非常巨大的空间,天文学家一直在尝试探索宇宙,寻找宇宙的边界,虽然宇宙无法观测到边缘,但是科学家可以通过各种间接手段,计算出宇宙的大小。

哈勃望远镜发现宇宙的星系都在不断远离,而且距离越远的星系,远离速度越快,通过哈勃定律,天文学家判断出宇宙的年龄大约是138亿年。但是宇宙中的光线,依旧有很多没有到达地球,因此宇宙的尺寸远远要比138亿光年更大。

在宇宙中,快速远离我们的星系,会因为红移定律光线偏红,科学家通过宇宙的膨胀、宇宙的年龄,综合推断出宇宙的可观测直径为930亿光年。

宇宙的增长,比光速更快?

宇宙的年龄是138亿光年,这一结论出现后,很多人认为宇宙半径就是138亿光年,宇宙随着光的传播而不断扩大。

但是通过哈勃望远镜的观测,天文学家发现几乎所有的天体都在远离我们,而且距离我们越远的天体,远离我们的速度越快。如果宇宙是一个自由的空间,那么远处的天体应该有远离、也有接近我们的天体,能够解释这一现象的假设就是——宇宙正在加速膨胀。

因此宇宙从大爆炸开始,光线开始传播的同时,宇宙也在以超常的速度膨胀,宇宙半径也远远大于138亿光年。

如果宇宙并没有膨胀,那么宇宙的半径就应该是光传递的时间,这也表明总有一天,宇宙的光都会到达地球,届时地球可能会被完全照亮,再也没有夜晚。

但是由于宇宙正在加速膨胀,空间的膨胀让光线到达地球的路程越来越远,从而让地球的夜空一直保持黑暗,这些光线,也就是宇宙的可观测半径范围。

通过观测宇宙大爆炸产生的原始引力波、宇宙微波背景,天文学家认为宇宙的可观测半径大约为465亿光年。

宇宙的真实大小,远远超过可观测半径:

虽然科学家计算出宇宙的可观测半径为465亿光年,但是这一数字一直都在不断增加。

首先就是宇宙诞生初期,宇宙内部充满了物质能量,光子也被限制在初期宇宙中无法传播,这个过程大约持续38万年时间,这部分时间并没有被计算到宇宙可观测半径内。

而且宇宙一直处于发展状态,宇宙也一直在加速膨胀,宇宙的边界并没有质量,因此膨胀速度可以超越光速,宇宙的真实大小很难进行计算,而且天文学家甚至无法确定宇宙的形状是不是球形。

通过对宇宙曲率的观测,天文学家发现宇宙在目前人类能够到达的精度范围内,几乎是平坦的空间,这说明宇宙可能是一个无限大的空间。

但由于宇宙形状并不确定,宇宙或许是一个正方体、圆柱体之类带有平面的几何体。人类想要超越可观测半径,了解宇宙的真实大小,不仅仅需要探索宇宙的尺寸,还需要了解宇宙的形状。

随着物理学的发展,宇宙的形状也出现了多种假说,不仅仅局限于球体、几何体,科学家甚至提出了多维结构的嵌套宇宙模型,这也让真实宇宙的大小变得更加复杂。

总结:

宇宙的可观测半径为465亿光年,科学家通过哈勃定律、宇宙原始引力波、宇宙微波背景、红移定律,宇宙大爆炸假说,综合推测出这一数据。

然而宇宙的可观测半径只是宇宙的一部分,随着宇宙膨胀速度的加快,最终宇宙膨胀速度会超越光速,远处天体的光也将永远无法传递到地球。届时人类想要了解宇宙真实的尺寸和形状,就会变得更加困难!

小帅同学呐
2021-12-29 · 坚持坚持,为了以后,再坚持一下!
小帅同学呐
采纳数:1 获赞数:22

向TA提问 私信TA
展开全部
宇宙的可观测半径为465亿光年,科学家通过哈勃定律、宇宙原始引力波、宇宙微波背景、红移定律,宇宙大爆炸假说,综合推测出这一数据。
已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
拉布拉斯不变换
2021-12-29 · 诗与远方太远,苟且亦如何
拉布拉斯不变换
采纳数:76 获赞数:1099

向TA提问 私信TA
展开全部
宇宙的空间大小是用光年这一天文单位计算的。目前科学家通过天文望远镜观测太空物质来计算宇宙的边际。
已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
帐号已注销
活跃答主

2021-12-29 · 守护你的好奇心是我的星辰大海
知道答主
回答量:211
采纳率:93%
帮助的人:3.3万
展开全部
宇宙的尺寸直径大概是900光亿年,科学家们主要就是通过卫星来计算出宇宙的大小,但是也只是推断而已。
已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
收起 更多回答(2)
推荐律师服务: 若未解决您的问题,请您详细描述您的问题,通过百度律临进行免费专业咨询

为你推荐:

下载百度知道APP,抢鲜体验
使用百度知道APP,立即抢鲜体验。你的手机镜头里或许有别人想知道的答案。
扫描二维码下载
×

类别

我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。

说明

0/200

提交
取消

辅 助

模 式