【菜科解读】
宇宙究竟有多大?这个答案恐怕天文学家也无法给出答案。

因为我们用天文望远镜探索到的宇宙大小,并不是真的的宇宙,这原因是什么?
哈伯深空望远镜
不管是哪种天文望远镜,光学的也好,射电的也罢,都得依靠宇宙中的电磁波。
我们能探测到的位置,前提是一定有电磁波达到,电磁波没有到达的地方,我们的设备无法获取相关信息。
韦伯望远镜
也就是说,我们看到的宇宙,不是完整的宇宙,只是宇宙的一部分,被称为“可视宇宙”,相应的其他部分叫做“不可视宇宙”。
为何宇宙会有可视和不可视之分呢?
FAST天眼望远镜
宇宙的诞生宇宙是怎么诞生的,科学界其实并没有一个统一的说法,哪怕是呼声最高的“大爆炸论”,也仅仅是一个假说。
“大爆炸论”认为,宇宙起源于一个点,这个点质量无限大,密度无限大,没有体积,也就没有空间。
当然,也不可能有时间,这个时候什么都没有。
后来,这个点发生了爆炸,爆炸产生的能量,让点像吹气球一样发生了膨胀,同时也诞生了时间和空间。
爆炸的能量可以转化为质量,所以爆炸之后诞生了各种粒子,如质子、电子、中子等。
宇宙大爆炸
这些粒子组成了氢原子,由此开启了元素周期表,紧接着氦原子、锂原子等陆续登场。
渐渐地,微观的粒子组成了宏观的物质,在大爆炸约1亿年后,第一颗太阳和行星诞生。
直到今天,宇宙中最多的依旧是氢原子,占据了99%以上。
能量能诞生质量,同时也诞生了时间和空间,并且还在不断扩大,宇宙开始了膨胀。
这个膨胀的速度,是超过了光速的。
宇宙膨胀
宇宙它老人家大约140亿岁,可是根据天文望远镜的观测,宇宙的直径在大约930亿光年。
这也就产生了一个疑问,宇宙中的光真的追上了宇宙的边界吗?
不管是光学望远镜还是射电望远镜,都是依托的电磁波,光学是“看”,射电是“听”,它们就是千里眼和顺风耳。
光是一定波长和频率范围的电磁波,更多的电磁波是看不见的。
光也是电磁波
不过这不影响望远镜接受电磁波,并由科学家将其转化为可见的图像。
所以,那些精妙绝伦的宇宙照片,其实是“照骗”,是天文学家后期渲染表达出来的,目的是为了更好观看。

没有电磁波,光学望远镜会变成“瞎子”,射电望远镜会变成“”。
因此,它们所探索到的宇宙被称为“可视宇宙”,并不是宇宙的全部。
换言之,我们其实看不到宇宙的边界。
可视宇宙
可视宇宙那么可视宇宙又是什么呢?可视宇宙就是那个直径930亿光年的宇宙,真正的宇宙是未知的,因为我们只知道光去了那里。
这就好比光是记者,它在前方为我们传回来信息,可是如果它不去,我们就不知道前方发生了什么。
宇宙还在膨胀,谁也不知道它膨胀的速度是比光快,还是比光慢。
如果它比光速要快,那么电磁波永远无法达到宇宙的边界,光永远慢宇宙一步。
关于这一点,天文学上有一种假说叫做“宿命论”,即宇宙的结局早已经注定,包括人类在内的物质,只不过是一个过程。
宇宙早已经注定
宇宙中的所有物质都在朝着既定的方向发展,命运早已经注定。
然而,也有天文学家通过计算红移现象,得出宇宙膨胀的速度并没有我们想象中的快。
所谓红移现象,是指宇宙膨胀的过程中,将电磁波的波长拉伸,原来它的波长在可见光的范围内,结果因为拉长,导致波长大于了可见光。
可见光的波长最大值是红光,超过这个值之后人的眼睛就无法看见,于是被称为红外线。
人们想象的多元宇宙
红移的本意就是,光谱上的光朝着红外线的方向移动。
天文学家哈勃就通过计算,得到了一个常量67.80±0.77km/s/Mpc,表示的意思是:在300万光年外的星系,它远离地球的速度将增大67.80±0.77千米每秒。
因此这个值也被用来代表宇宙膨胀的速度,乍一看,这个速度并不大,远远比不上光速。
这是因为不同时期的宇宙膨胀速度并不相同,现在的宇宙被认为已经逐渐冷却了,膨胀速度减慢。
天文学家哈勃
宇宙经历过一段时期的超光速膨胀,但是现在已经放缓,因此光追上宇宙边界是迟早得事情。
不过,宇宙膨胀并不能说明我们现在得宇宙就是完整的,只能表明光追上宇宙边界的可能性。
人类若是想要知道宇宙真正的边界,必须比光更早一步到达,否则我们通过天文望远镜获得的能容,都是光的“二手消息”。
我们接受的信息来自光
去往宇宙的边界那么,人类怎么去往宇宙的边界呢?
第一种办法就是超越光速,光为我们传回来消息,我们看到的都不是实时消息,只有跑得比它快,才干看到最新的景色。
然而想要超越光速,没门!
一位叫爱因斯坦的地球人曾经有一个公式的变形式,那就是质量和速度的关系。
式子指出,但凡拥有静质量的物质,速度都不可能达到光速,因为一旦达到了,物质的质量会变成无穷大。

爱因斯坦和它的传世公式
什么物质的质量无穷大呢?只有宇宙爆炸之前的那个点可以做到。
因此,对于有静质量的物质来说,只能无限接近光速,不可能等于光速,更不可能超越光速。
只有无静质量的光子,能够以这个速度存在于宇宙中。
超越光速不可能,那就只能采取时空隧道来穿梭。
这个隧道依旧是这名叫爱因斯坦的地球人提出来的,他假设在宇宙中存在一种桥,能够沟通两个不同的时空。
爱因斯坦想象的虫洞
比如在地球的引力场作用下,诞生了一个空间漩涡,它与另一个星系的天体时空相连,这样通过这个桥,就可以到达外星系。
这个桥就是科幻作品里大名鼎鼎的虫洞,当然大家更喜欢叫它时空隧道。
虫洞只是爱因斯坦在研究引力场的时候,提出来的假设,没有实际的证据表明它存在。
虫洞又名时空隧道
不过,这位名叫爱因斯坦的地球人,经常说一些挑战和颠覆人类认知的理论,他当初的狭义相对论因为做不出实验而无法被授予诺贝尔奖。
是的,爱因斯坦得的诺奖不是奖励他的相对论,而是表彰他的光电效应。
不过这丝毫不影响他在科学界的地位,所以他说的虫洞或许真的存在,只是人类没有发现。
爱因斯坦诺奖现场的照片
创造宇宙上个世纪,前苏联一位天文学家提出了宇宙文明等级的概念,后世科学家根据这个基础,拓展开了很多个等级出来。
然而无论那个版本,宇宙的最高文明都是创造者,也就是宇宙的创造者。
按照文明的发展,当一个文明到达了最顶尖的时候,它就可以创造出一个宇宙。
它就是给予我们这个宇宙爆炸的能量,真正的创世之主。
宇宙大爆炸产生了物质,人类也算是物质,我们也是宇宙大爆炸的产物之一。
创造宇宙
若是宇宙大爆炸是由最高级的文明创造的,那么我们人类也是这项创造里的一部分,那这样人类到底算是什么?被创造出来的智慧有机物质?
如果文明可以被创造,那么就算是宇宙的最高文明,也有可能是比它更高级的文明创造的,这样下去就会无限套娃,永远都是山外有山,文明外面有文明,无穷无尽。
以宇宙怪才宇宙怪才霍金为代表的天文学家们对宇宙文明十分警惕,他曾数次警告,不要招惹外星文明,更不要随意暴露地球的位置。
在他看来,文明的差距会导致杀戮和掠夺,我们很有可能落入被外星文明殖民的悲剧中。
宇宙能否被创造
但是,这样的恐惧并不能阻止人类想要探索宇宙的心。
随着科学技术的发展,我们对宇宙的了解越来越深入。
科学对宇宙探索的贡献是巨大的,它不仅帮助我们揭示了宇宙的秘密,也推动了人类社会的进步。
那么,科学对宇宙探索的贡献有多大?未来的宇宙探索又将如何发展?科学对宇宙探索的贡献1. 揭示宇宙的秘密:科学的发展使我们能够使用望远镜等工具,观察到遥远的星系和星体,揭示了宇宙的广阔和深邃。
例如,哈勃太空望远镜的发射,使我们能够观察到更远的宇宙,揭示了宇宙的加速膨胀现象。
2. 推动技术的进步:为了探索宇宙,科学家们发明了许多先进的技术和设备,如火箭、卫星、探测器等。
这些技术的发展,不仅推动了宇宙探索的进步,也推动了其他领域的发展。
3. 提供理论支持:科学的发展提供了许多理论,如大爆炸理论、黑洞理论等,这些理论为我们理解宇宙提供了重要的理论支持。
未来的宇宙探索将如何发展?1. 深空探测:随着科技的发展,我们将有能力向更深的宇宙进发。
例如,火星探测计划正在进行中,我们期待在未来能够实现火星的载人登陆。
2. 寻找外星生命:科学家们正在寻找宇宙中的其他生命形式。
例如,通过分析遥远星系的光谱,我们可以寻找可能存在生命的行星。
3. 研究黑洞和暗物质:黑洞和暗物质是宇宙中的两大未解之谜。
科学家们正在通过各种方法,如重力波探测,来研究这两个问题。
4. 建立月球基地:月球作为地球的邻居,具有重要的科研价值。
未来,我们可能会在月球上建立基地,进行长期的科研活动。
科学对宇宙探索的贡献是巨大的,它不仅帮助我们揭示了宇宙的秘密,也推动了人类社会的进步。
未来的宇宙探索将更加深入和广泛,我们期待着更多的科学发现和技术突破。
然而,我们也需要注意到,宇宙探索不仅是科学的探索,也是人类的探索。
我们需要在探索的同时,保护好我们的家园——地球。
总的来说,科学对宇宙探索的贡献是无法估量的。
它不仅帮助我们揭示了宇宙的秘密,也推动了人类社会的进步。
未来的宇宙探索将更加深入和广泛,我们期待着更多的科学发现和技术突破。
然而,我们也需要注意到,宇宙探索不仅是科学的探索,也是人类的探索。
我们需要在探索的同时,保护好我们的家园——地球。
它利用射电波段的电磁辐射,可以突破地球大气层的限制,探索宇宙的奥秘。
下面将详细介绍射电望远镜的起源、发展和应用。
射电望远镜的起源可以追溯到20世纪初。
当时,科学家们意识到天空中可能存在着一种与可见光不同的射电辐射。
1920年代,天文学家亚历山大·斯密斯森首次捕捉到了来自太阳的射电信号。
随后,射电天文学开始崭露头角,并取得了多项重要的发现。
射电望远镜的发展经历了几个重要的阶段。
早期的射电望远镜主要采用天线式结构,类似于电台的天线。
这些天线能够接收到广泛的射电信号,并转换成电信号进行分析。
这些简单的天线带来了许多重要的发现,如背景微波辐射、银河系中心的射电源等。
随着技术的不断进步,射电望远镜的性能不断提升。
在20世纪50年代,人们开始建造更大型、更精密的射电望远镜。
这些望远镜通常采用抛物面反射镜和接收机组合的结构,能够聚集更多的射电波,并提供更高分辨率的观测能力。
20世纪60年代以后,人们建造了一系列大型国际射电望远镜项目。
其中最著名的是欧洲的“西门子大型射电望远镜”和美国的“甘迺迪射电天文台”。
这些射电望远镜不仅在观测能力上取得了革命性的突破,而且在技术和数据处理方面也有了重大进展。
射电望远镜在科学研究中发挥着重要的作用。
它可以探测到宇宙中的许多不可见的现象,如星际气体、超新星遗迹、脉冲星、活动星系核等。
射电望远镜还可以探索宇宙的起源和演化,研究黑洞、暗物质和暗能量等未解之谜。
除了科学研究,射电望远镜在其他领域也有广泛的应用。
它可以被用于卫星通信、雷达监测、天气预报和无线电测量等方面。
射电望远镜还可以与其他类型的望远镜联合观测,形成多波段的观测网络,提供更全面的天文数据。
总之,射电望远镜作为一种专门用于探索射电信号的仪器,在天文学、物理学和工程学等领域都发挥着重要的作用。
随着技术的不断进步,射电望远镜的观测能力将进一步提高,我们对宇宙的认识也将不断深化。