宇宙是无限大吗?

2015年6月16日

问题

有科学证据证明太空是无限的吗?我们所观察到的物质和能量是有限的。我们所看到的宇宙显然是从大爆炸开始的,所以我们所知道的时间是有开端的,因此至少有一端是有限的。那么,空间是无限的吗?

回答

我们向剑桥大学天体物理学家Zephry penoire提出了这个问题……

西风-所以,这种古老的东西实际上非常令人担忧。甚至有可能,虽然时间是有起点的,但宇宙一开始,它就可能瞬间变得无限。

克里斯-等一下。这是怎么实现的呢?如果它刚刚开始,它怎么可能是无限的?

Zephyr -有理论认为很有可能在宇宙诞生之初,如果你朝一个方向走了足够长的时间,你会回到同一个地方;宇宙本质上是围绕自身弯曲的。现在,我们很难看到这一点因为现在的宇宙太大了我们只能看到很小很小的一部分。在我们不断膨胀的宇宙中,因为光以有限的速度传播,宇宙的膨胀实际上可以超过光速在一个有限的视界中,我们可以看到我们发出的光或我们发出的信号,如果你仔细想想,这是一个相当令人担忧的想法,更令人担忧的是视界正在缩小。我们的宇宙膨胀得越来越快,与宇宙的总尺寸相比,视界变得越来越小。

克里斯:所以,宇宙中确实有一些地方是我们永远也看不见的,即使我们想看。

Zephyr -很可能,绝大多数情况下,当我们计算宇宙的时候,我们使用宇宙的大小,我们把它看作是一个下限,但它的大小可能没有限制。它实在是太大了以至于我们绕一圈都看不到重叠。

Chris -我们也经常被问到这个问题。人们会说,如果宇宙始于大爆炸而地球只存在了大约45亿年,那么大爆炸的回声是什么,我们探测到的这些光是大爆炸遗留下来的宇宙微波背景辐射?为什么它现在才刚刚经过地球如果宇宙在几十亿年前就在这里并且从我们身边膨胀开了呢?这是怎么做到的呢?

Zephyr -所以,宇宙微波背景的可爱之处在于它在我们所看到的宇宙中几乎是完全一致的。这是一个非常令人惊讶的结果这也是我们发明暴涨理论的原因因为我们不希望它以暴涨的形式存在。

这不是乔治亚·奥斯本感兴趣的那种通货膨胀。宇宙变得越来越大了,不是吗?

西风-是的。宇宙刚开始的时候,膨胀得非常快,然后似乎又慢了很多。这样做的目的是将宇宙微波背景辐射均匀地混合在一起。所以,我们现在看到的到达我们这里的光和到达任何其他点的光或者在不同的时间点到达我们这里的光是完全一样的。因此,我们现在看到的光是完全均匀的。

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