Question

真实的宇宙真的是我们所观测的那样吗？

Answer 1

天生四时，地生万物，而人类之所以区别于其他物种，就是因为人类会仰望星空，而星空就是宇宙的所在。从地心说到日心说，从天地 探索 到载人航天......仰望星空， 探索 宇宙，是人类诞生以来矢志不渝的追求。可普通人穷极一生可能也无法登上火箭， 探索 宇宙的奥秘，唯有通过天文望远镜才可窥得宇宙瑰丽神秘的一隅。但我们可曾想过，真实的宇宙真的是我们所观测的那样吗？

1.为什么我们无法观测到真实的宇宙？

对于地球上的我们来说，很难去理解宇宙的真实模样——因为光在太空中行进需要一定的时间：当我们看到一个物体的时候，意味着光早已离开了它一段时间，已经在空中以每秒30万千米的速度向我们前来，最终抵达我们的视网膜。所以，我们看到的这个物体不是那一刻它真实的样子，而是刚刚离开它时的样子。

以我们最熟悉的太阳为例：从太阳出发的时候，需要8分钟的时间抵达地球，这也就意味着，当我们看向太阳的时候，看到的是它8分钟前的样子。对于其他行星来说，情况各有不同，不过时差基本上都是几个小时。至于距离我们最近的太阳系外恒星，它距离我们超过4光年，也就是说，那里的光需要花4年的时间才能抵达地球。

2. 星座 间其实并没有联系

同理， 星座 也是一样。在人类浪漫的想象下， 星座 与 星座 间编织出了一个又一个奇妙美丽的故事，饱含人类对苍茫浩瀚的宇宙的美好遐想。但宇宙似乎有些不解风情： 星座 并不是真正的恒星群体，它们的联系只位于透视效果下，仅存在于地球之上的观察者眼中。

以北斗七星所在的大熊座为例，大熊“尾部”的瑶光星与我们的距离，是北斗七星中最暗的天权星与我们距离的三倍。因此，尽管它们共同组成了大熊座，但我们所观测到的也是它们在不同时刻的模样。

3.有限的可观测宇宙与无限的真实宇宙

宇宙中星系与我们的距离，从几百万光年到数十亿光年不等。因此当我们凝望璀璨星空的时候，看到的是它们过去的风姿。星空就像是宇宙的回忆录，我们看得越远，看到的就是宇宙越久远的记忆。也就是说，如果我们能够看得足够远，从理论上来说，就能够看到宇宙的开端。因此，“可观测的宇宙”——我们通过观测发现的宇宙——是有限的。我们通常说的930亿光年，也就是指可观测宇宙的直径。

然而，真实的宇宙很有可能是无限的。可就像管中窥豹一样，我们无法将浩瀚无垠的宇宙尽收眼底，无法看到这个无限。但科学家们仍然认为宇宙在无限扩张，那么宇宙究竟会扩张到什么地步呢？我们无从得知，但未来的研究终将会揭晓这个答案。

无论是真实的宇宙还是被观测的宇宙，对我们人类而言， 探索 它们的途中必是荆棘密布，前路漫漫。可正如航天之父齐奥尔科夫斯基所言，地球是我们人类的摇篮，但是我们不可能永远被束缚在这安全舒适的摇篮里。我们人类披荆斩棘，跋山涉水，才有了今天的伟大成就，此后的征途，也注定是星辰大海！

2120210460刘新瑶（指导教师闻新）

2022年4月29日