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既然宇宙的起源是一次大爆炸,那麼宇宙的「爆心」在哪裡?

哈勃望遠鏡探測到的宇宙的起源大概是130億至137億年前。

既然宇宙的起源是一次大爆炸,那麼宇宙的「爆心」在哪裡?如果我們生活在一個球體內,又該如何測定這個球體的半徑?宇宙在不斷膨脹,是不是有第二宇宙或者多重宇宙存在?

目前科學家認為的宇宙的膨脹速度大概是多少?物體以一定的速度運動可以衝出地球,甚至太陽系和銀河系,假如有一個物體以每秒1億光年的速度運動,在137秒後,這個物體是不是在您看見我這個問題的時候,已經不知道跑到什麼地方去了?

回答:

宇宙大爆炸跟通常的炸彈爆炸不一樣,它是時空本身的膨脹,而不是物體在時空中膨脹。宇宙大爆炸並沒有空間上的「爆心」。你可以把宇宙想像成氣球的球面,當氣球充氣、不斷膨脹的時候,球面上每一點都會「發覺」其他點在離自己遠去,就好像自己是「中心」一樣。對宇宙膨脹來說,距離地球越遠的地方,膨脹的速度越快(但這並不說明地球是宇宙的中心,想像球面!)。最新測定的宇宙膨脹速度是74千米/(秒·百萬秒差距),其中1百萬秒差距約相當於300萬光年。順便說一句,最近20年物理學最驚人的發現之一,便是宇宙膨脹是加速進行的!

物理定律要求任何物體在空間移動的速度不能超過光速,

所以不存在什麼每秒1億光年的速度,即所謂光速是宇宙極限速度。但宇宙膨脹是空間本身的「移動」,宇宙膨脹速度是可以超過光速的。所以,整個宇宙就可以比一個半徑137億光年的球更大。不但如此,我們能看到的最遠距離,也就是可觀測宇宙的半徑,也比137億光年大得多,達到了460億光年。這是因為在遠方天體的光傳遞到地球的這段時間,這些天體也在隨宇宙膨脹距離我們越來越遠。

可觀測宇宙僅僅是整個宇宙的一小部分而已。那麼整個宇宙到底有多大?首先,宇宙沒有邊界。過去物理學家曾經設想宇宙空間是彎曲的,就如同氣球表面,那麼宇宙的總體積就可以是有限的。在這樣的宇宙里,一個假想的「以每秒1億光年的速度運動」的物體最終會回到出發點——就像環球旅行一樣。但是,最新的觀測表明,宇宙空間幾乎是平直的!這意味著整個宇宙可能是無限大,至少是接近無限大的。這樣一來,你說的那個物體將會永遠走下去。

所以,我們的可觀測宇宙僅僅是整個宇宙中的一個小氣泡。整個宇宙中必然還有(至少是幾乎)無限多類似的小氣泡。我們將不會跟其他的小氣泡有任何交流。這樣,你可以認為那些小氣泡就是多重宇宙。但嚴格而言,起源於這次大爆炸的宇宙只有一個。當然,你也可以假想大爆炸發生過多次,那也是一種產生多重宇宙的方法。

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