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如果時空是彎曲的,那我們在仰望太空之時能看到過去嗎?

如果時空是彎曲的,那我們在仰望太空之時能看到過去嗎?



如果時空是彎曲的,那麼如果一束光發射出去進入太空,那它有可能沿著彎曲的空間傳播並最終回到開始的地方嗎?這是否意味著我們可以仰望太空,然後看到很久以前從地球發射出去的光嗎?我們可以看到我們自己的過去嗎?

說時空是彎曲的這個類比是常用來描述宇宙可能的「形狀」,然而這個類比有點缺陷,所以基於此得出的結論可能會導致你誤入歧途。


首先,就目前我們的測量而言,我們的宇宙是保持平坦的。這意味著,發射出去的光線就會在一條直線上永遠傳播下去,並不再回來。這個測量存在微小誤差,所以仍然有可能我們的宇宙只是「開放」或「閉合」的幾何結構。在一個開放宇宙中,平行光線就會分道揚鑣,因為它們向前傳播並且永遠不會返回。在一個閉合宇宙中,光線最終會返回,前提是宇宙膨脹速度要足夠慢。

如果時空是彎曲的,那我們在仰望太空之時能看到過去嗎?


我們的宇宙正在加速膨脹,結局或許是大冷寂(Big Chill)……


如果我們的宇宙只是閉合的,光仍將永遠不會回到原來的位置。我們宇宙的膨脹速度非常之快,目前還在加速膨脹,因此發射出去的光線將永遠無法回到原來的位置。相反,它永遠只會越來越遠離光源。自膨脹伊始——宇宙大爆炸之後的轉瞬間至今,這對於我們的宇宙而言確實是如此,但在此之前或許並非如此。


你可以想像一個不同於我們的宇宙,在那個宇宙中其膨脹速度比較慢。在這樣一個宇宙中,其擁有的總質量所產生的引力可以抗衡其膨脹,那麼,發射出去的光線可以返回到光源,前提是在光線返回之前,這樣的宇宙沒有再次坍縮。


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