我們人類對宇宙的觀測受到兩個主要因素的限制,一個是光速有限,導緻非常遙遠的光還沒有到達地球,另一個是宇宙一直在加速膨脹,導緻天體彼此遠離, 而且它們越遠,它們的速度就越快,是以無法觀察到離我們很遠的物體,這些物體比光速更遠。

是以,我們隻能在有限的範圍内觀測宇宙,而就目前而言,我們在宇宙中最長的觀測距離約為465億光年,這意味着我們已知的宇宙是一個半徑為465億光年的球體空間。是以我們有一個問題,既然宇宙的半徑是465億光年,如果我們飛出這個範圍,我們會看到什麼?
根據科學家多年來對宇宙的觀察,在大尺度上,宇宙中物質和能量的分布是均勻的,簡單地說,我們看向宇宙的各個方向,宇宙的宏觀結構是一樣的,就好像我們在海洋深處漂流在一艘小船上, 無論哪個方向,海都是一樣的,但海是二維的,宇宙是三維的。
是以,公平地說,如果我們飛到已知宇宙的邊緣,我們将能夠看到很多我們以前從未見過的物體,但總的來說,我們看到的宏觀宇宙不會産生顯着差異。
這樣的猜測有點無聊,但我們談論的是如果我們飛出已知的宇宙,我們會看到什麼,我們并不是說我們隻會飛465億光年,那麼如果我們飛得更遠,我們會看到什麼?
愛因斯坦告訴我們,品質物體可以彎曲原始的直線三維空間,并且由于宇宙是無神論的,宇宙将具有整體曲率,這可以分為以下三種情況。
正如你所看到的,如果宇宙的曲率是負或零,那麼宇宙是開放的。而當宇宙的曲率為正時,宇宙的形狀是一個封閉的三維球體,在這種情況下,如果我們朝同一個方面飛去,隻要我們飛得比宇宙膨脹得更快,那麼在飛行足夠長的時間之後,我們就可以回到起點,就好像我們在地球表面朝向同一個方面一樣, 除了地球的表面是一個二維球體,而宇宙是三維球體的額外次元。
是以,如果我們純粹從三維空間的角度思考,那麼無論宇宙是什麼形狀,在我們眼中,宇宙都不是側面的,在這種情況下,無論我們在宇宙中飛多遠,都無法飛到宇宙的邊緣,并且由于宇宙的同質性, 是以雖然我們可以在不同的位置看到不同的物體,但在我們眼中,宏觀宇宙的結構總是一樣的。
如上圖所示,點A、B、C都在二維球體上方,而點D位于二維球體外,很明顯隻有點D才能看到二維球體的全貌,這是因為點D多了一個次元。
這意味着,如果我們想擴大視野,我們需要飛出三維空間,從更高的次元進行觀察。如果我們這樣做,我們将直接觀察宇宙的形狀,它可能是一個封閉的球體,或者一個彎曲的鞍面,或者像一張平闆的紙,除了這些形狀具有三維結構。
那麼問題來了,在更大的尺度上,宇宙的外部是什麼?雖然沒有人知道這個問題的最終答案,但已經提出了許多假設,例如,宇宙的外部是一個虛無主義的宇宙,既沒有時間也沒有空間,當然也沒有物質或能量。
還有人認為,在我們的宇宙之外還有其他宇宙,它們的數量可能是無限的,其内部實體定律可能會有所不同,這些宇宙與我們的宇宙一起形成了一個無盡的結構。值得注意的是,有一個有趣的想法,即我們生活的宇宙可能是一個超大品質黑洞。讓我們繼續。
黑洞是空間中一個完全孤立的封閉空間,形狀像一個三維球體,其半徑稱為Swasey半徑,計算如下。
可以簡單地了解,當一個品質物體的自然半徑小于它的Swasey半徑時,它就變成了一個黑洞。從上圖可以看出,物體的Swasey半徑與其品質成正比,我們都知道球體的體積與其自然半徑的立方根成正比,這意味着對于緻密球體,當其品質超過臨界值時,其Swasey半徑超過物體的自然半徑。
由于已知宇宙是異質的,我們可以将其視為一個均勻緻密的物體,并且根據觀測資料,已知宇宙的品質估計為10至54千克的數量級,這可以從上述公式推導出來,已知的宇宙的schwass半徑約為1566.71光年。
顯然,這遠遠超出了已知465億光年宇宙的自然半徑,這就是為什麼有人認為我們的宇宙是一個超大品質黑洞,除此之外,一個更大的宇宙圍繞着它,就像我們的宇宙中有許多黑洞一樣。
需要注意的是,這些觀點是基于對已知宇宙的認知的合理假設,不是科學界的結論,是以可以了解,你不需要太認真地對待它們。
好吧,讓我們從今天開始,歡迎您,我們下次再見。
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