宇宙在膨胀,说明外面还有空间,那外面是什么?
哈勃体积也称为可观测宇宙,是一个以观测者作为中心的球体空间,小得足以让观测者观测到该范围内的物体,也就是说物体发出的光有足够时间到达观测者。
我们常说的宇宙直径为920亿光年,说的是可观测宇宙的大小,意思就是我们在理论上可以看到这个范围内的星系、星系团等一系列物质的结构。那么460亿光年外看不到的区域依然是我们的宇宙,为不可观测宇宙。那么在我们的宇宙之外(可观测和不可观测)可能还存在着互相没有任何关联、没有因果关系的多元宇宙,这是暴胀理论提出的预测,也就说在宇宙之外确实还存在着宇宙。不过目前并没有得到证实。

所以问题是,年龄138亿年的宇宙为何有920亿光年这么大?为什么可观测半径外的宇宙我们看不到?我们宇宙之外的宇宙,也就是多元宇宙是怎么来的?回答这些问题,相信可以解决你很多的疑问。
多元宇宙,宇宙之外的宇宙

大爆炸理论提出以后,为我们解决了宇宙中现存物质结构的起源和发展过程,但同时也为我们提出了新的问题,大爆炸所谓的“奇点”,也就是那个炙热、稠密、充满物质粒子和高能辐射的状态是怎么来的?这就是摆在宇宙学家面前的大问题,大爆炸理论并没有告诉我们最初的状态是怎么来,因此我们认为大爆炸理论并不完善,当然还包括其他的一些问题:
微波辐射的温度(也就是密度)涨落是怎么来的?这是一切物质结构的基础,或称为种子。空间各项同性的问题(大尺度上看,宇宙物质分布又几乎是均匀的),几十、甚至数百光年外的宇宙,它们相距那么遥远并没有发生过信息交换,那么空间的温度为何是一致的?也就是从微波背景辐射上看,空间各处的平均温度为2.725K。空间为何如此平坦?也就是说我们的可观测宇宙和零曲率几乎无法区分。
以上的问题都是大爆炸理论无法解决的,但大爆炸理论在其他方面的成功让人无法怀疑其是错误的,于是科学家就寻思着,大爆炸理论肯定不完善,是不是在大爆炸之前还存在着某种未知的状态。

1980年,美国的科学家阿兰·古斯就提出了暴胀理论,其发生在大爆炸之前,也就是说宇宙并不是直接从大爆炸开始的,在这之前空间中没有任何物质和辐射,只存在充满空间的真空能量。真空能量的量子场波动导致了空间各处在不同的点呈现出指数膨胀,就类似于与你正在煤气灶上熬一锅浓汤,汤里会在各处不同的点冒泡。

每个暴涨的区域在未来就形成了独立、并没有任何联系的多个宇宙。这就是暴涨理论对多元宇宙的猜想,其也无法证实。这就说明在我们的宇宙之外,还有其他的宇宙,也就是说在宇宙在外还有空间。我们的宇宙与其他的宇宙一起漂浮在更大的母宇宙中。
那么在我们的宇宙中为何会存在可观测和不可观测之分呢?

在单个暴涨的泡泡里,其中就有一个是我们的宇宙,真空能量使得空间呈指数膨胀,空间迅速被拉伸,不管之间的宇宙是什么形状,在暴涨结束后,都会被拉扯到与平坦的空间没有分别。就像上图中a到d的过程。

真空中的能量波动也会随着空间的膨胀被迅速拉伸到我们宇宙的任何区域,这些微小的能量波动在暴涨结束后,一小部分真空能量就衰变到了物质中,称为宇宙在加热,产生了热大爆炸的初始状态,能量的微小波动也会为日后的物质结构提供了密度轻微的不均匀,而微波辐射的密度涨落也来之于此。
真空能量中更大一部分能量将被封存在真空中,也就是我们现在说的暗能量。

首先要清楚的是,在宇宙诞生到现在,或者是到未来,都一直在膨胀,从来没有停歇过,并且宇宙的膨胀速度也远远超过了光速。宇宙在经历了再加热阶段以后,大爆炸开始,并经历了一系列的粒子与粒子的高能撞击,也创造出了我们今天所知或未知的所有基本粒子。但知道大爆炸的38万年后,随着宇宙的膨胀冷却,中性原子才得以形成。

但这时宇宙中并没有任何恒星、星系,这些发光的物质结构是在宇宙诞生后的5千万到1亿年间形成,可想而知等恒星形成光开始向我们奔来的时候,宇宙已经膨胀到没有边际了。

一些离我们较近的星系的光,可以再短时间内到达我们地球,一些离我们较远的星系的光就要花费更长的时间,也就是说离我们越远,花的时间越长,毕竟光速是有限制的。如果宇宙一处在减速膨胀的状态,那么这些星系就算距离再远,总有一天他们的光都会达到地球的,也就说我们的可观测范围是不停的再扩张,未来将能看到更多星系。

但是由于暗能量的存在,宇宙在诞生后45亿年的时候,开始加速膨胀,这就意味着,那些星系的光还没有达到地球的星系,将永远不会达到地球,那些已经达到的,我们将能看见它们,但它们目前最远的已经膨胀到了460亿光年附近,这就是我们的可观测宇宙,那些光一直都没有到达地球的星系就在可观测宇宙之外。
总结:
我在梳理下,由于暴涨初期量子场的波动导致空间各处在不同点开始暴涨,创造出了不同的宇宙,这些宇宙之间没有任何的因果关联,而且还有科学家之处,有些区域的暴涨还在进行。也就是在不断地创造出新的宇宙泡泡。
在单个宇宙中,由于光速有限,但膨胀一直在发生,且速度高于光速,所以有些星系形成以后的光就一直没有达到地球。那当然我们也就只能看到那些光已经到达我们地球的星系了,这个区域就是可观测宇宙。
大家都在看
-
精妙绝伦的宇宙探索未解之谜 6个精妙绝伦的宇宙未解之谜,颠覆认知的星际谜题至今无解!宇宙浩瀚如穹顶,藏着无数超越想象的奥秘。从神秘的暗物质到诡异的黑洞奇点,从外星文明的猜想 to 宇宙的终极命运,这些未解之谜既牵动着科学家的探索神经 ... 宇宙探索12-03
-
用我们能读得懂的语言走进宇宙前沿知识——引力的了解和探索之中 在人类探索宇宙的漫长历史中,我们逐渐掌握了更多宇宙的秘密,宇宙的运行规则最终被归结为四种力,它们都非常神秘,难以理解,是宇宙探索的最前沿理论。而它们之中,引力与我们最为接近,也最容易被我们理解。它既是 ... 宇宙探索12-02
-
【标题】天文与宇宙探索带你走进神秘的星空世界,揭开宇宙的秘密 嘿,朋友们!你有没有想过,天上的那些星星到底藏着什么秘密?为什么我们能看到那么多星座?人类又是怎么一步步走进浩瀚宇宙的?今天就带你深入了解一下天文和宇宙探索的那些事,让你对星空有更酷、更震撼的认识!说 ... 宇宙探索12-02
-
70年后人类如何探索宇宙?中国科技馆“筑梦星球”展提供科幻答案 中新网北京12月1日电 (记者 孙自法)70年之后,人类会取得哪些重大科技突破?人们将如何进一步探索和利用宇宙空间?……中国科技馆最新推出的“筑梦星球”科幻主题展览,为这些问题准备了答案。最新推出的“筑梦星球 ... 宇宙探索12-02
-
从1912到2025,宇宙射线起源探索终突破,中国观测站功不可没 本文内容均是根据权威材料,结合个人观点撰写的原创内容,辛苦各位看官支持。2025年11月,四川稻城亚丁海拔4410米的高原上,LHAASO观测站的探测器突然记录到一串异常数据。这个由数千个闪烁体和水切伦科夫探测器组成 ... 宇宙探索11-30
-
无限与樊笼:论宇宙探索中的人类认知边界 文/星火燎原 在浩渺无垠的宇宙长河中,我们所在的银河系,是一个拥有数千亿颗恒星、横跨十万光年的宏伟天体系统。在其旋臂之上,我们的太阳、我们的地球,不过是这亿万分之一的微光。在人类有限的感知中,银河系的尺 ... 宇宙探索11-29
-
地球存在如此多威胁人类的问题,为什么还要投资探索宇宙呢? 当森林大火吞噬加州社区、气候变化威胁全球稳定、流行病挑战公共卫生体系时,质疑天文学研究价值的声音显得合情合理。毕竟,在2025年1月的加州山火中,损失超过2500亿美元,而美国林务局的年度预算却不足100亿美元。在这 ... 宇宙探索11-29
-
中国航天再破局!卫星天团探索宇宙,千年谜题即将揭晓 哈喽大家好,今天小无带大家聊聊最近全网沸腾的航天大动作!2025年11月24日下午,北京怀柔科学城一场发布会直接把全网炸翻了!没有流量明星,没有花边新闻,就靠一个十五五太空探源科学卫星计划,网友们的留言直接刷 ... 宇宙探索11-28
-
中国“太空天团”将出征!四颗卫星开启宇宙终极探索之旅 当你仰望星空,是否好奇宇宙如何诞生、地球是否孤独、黑洞真面目究竟是什么?我国“十五五”期间(2026-2030)将发射四颗卫星,直击这些人类的终极疑问。在宇宙探索的征程上,中国正迈出震撼一步。“鸿蒙计划”卫星 ... 宇宙探索11-27
-
宇宙有多大:探索无垠星海的奥秘 在我们仰望星空的那一刻,常常会被浩瀚的宇宙所震撼。无数的星星闪烁着微弱的光芒,似乎在诉说着古老而神秘的故事。然而,宇宙的真正规模和奥秘,却远远超出了我们的想象。本文将带你走进宇宙的浩瀚,探索它的大小、 ... 宇宙探索11-24
相关文章
- 太空科技强国:探索宇宙的未来之路
- 空间站:人类探索宇宙的新前沿
- 利多星智投:从大气层内到宇宙深空的探索——航空航天入门指南
- 实践三十号卫星的成功发谢,为人类探索宇宙奠定了基础
- 探索宇宙的奥秘::从地球到星际的奇幻旅程
- 火星变“地球2.0”要多久?为什么比想象中更难一万倍?
- 人类文明仅1秒,凭什么敢探索138亿年的宇宙?
- 浑天仪:凝聚古人探索宇宙的智慧(字载匠心·惊艳时光的中国智慧)
- 从一束激光到量子奇迹:普通人也能看懂的纠缠实验全解读
- 人类是怎么用望远镜探索宇宙的?背后的原理到底是啥?
- 全国仅十几所!这 5 所天文学强校含金量拉满,探索宇宙就选它们
- 国内天文学三强高校深度解析:A + 学科背后的宇宙探索密码
- 宇宙探索:从火箭到火星的太空旅
- “多维宇宙探索”启幕,2025上海城市空间艺术季浦东分展区点亮张江
- 11部史诗级星际电影:探索宇宙的不同视角你看过几部?
- 探索“多维宇宙”,2025上海城市空间艺术季浦东分展区点亮张江
- 光速飞行未必能逃离银河,人类探索宇宙有多艰难?
- 中微子实验国际合作增进认知 或助力探索宇宙正反物质不对称
- 探索宇宙,亚毫米波不应成为“盲点”
- 你所看到的宇宙,或许只是幻影?全息宇宙理论颠覆认知!
热门阅读
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来临 07-11
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃而死) 07-11
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星球 04-12
