人类究竟能不能到达宇宙的边缘呢?宇宙的边缘距我们到底有多远?
首先,要理解这个问题,有必要知道所说的宇宙是什么意思。是可观测的宇宙,还是整个宇宙?
如果我们谈论的是可观测的宇宙,那么这个问题就有了答案。可观测宇宙被定义为宇宙的一部分,原则上,从观察者的位置看,在可探测的意义上是可见的。检测包括发射光、中微子和重力波等方面。太空中的每个位置都有自己特定的可观测宇宙,它可能与其他观察者的可观测宇宙重叠。我们可以从宇宙的年龄和膨胀速率来计算可观测宇宙的半径。这给了我们大约46,000,000,000光年的半径。以光速,我们需要46英里加元的时间来旅行,这还不包括太空在整个旅程中会扩大我们与目标之间的距离,所以这是一个下限。根据扩张的速度,我们可能永远无法赶上我们正在追逐的点。目前的扩张速度大约是75公里/秒/Mpc或大约23公里/秒/英里,这意味着46 Gly距离的点正在以超过1,000,000公里/秒的巨大速度从我们身边扩张!这是一个超光速的速度。我们永远无法到达可观测宇宙的当前边缘。
如果我们谈论的是整个宇宙,那么就不能确定这个问题是否有意义。据我们所知,宇宙没有边缘。宇宙完全有可能在空间上是无限的,在这种情况下,就不会有边缘,或者空间是全局的,就像一个圆,球体或圆环体,在这种情况下,也不会有边缘,即使在这种情况下,空间将是有限的,但非常大。这是因为对空间曲率的测量表明宇宙非常接近平坦,这意味着任何最终的曲率都会产生非常大的半径。无论哪种方式,如果没有优势,所提出的问题就完全没有意义。
从最新的观测资料看,人们已观测到的离我们最远的星系是137亿光年。也就是说,如果有一束光以每秒30万千米的速度从该星系发出,那么要经过137亿年才能到达地球。这137亿光年的距离便是我们今天所知道的宇宙的范围。