宇宙到底有多大?大到有些星系,你现在明明看得见,却可能永远到不了。甚至你此刻朝它发出一道光,这道光,也可能永远抵达不了那里。而我们目前能观测的范围,直径已经接近九百三十亿光年。可这个数字,依然不是整个宇宙的大小。
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先别急着想九百多亿。我们把镜头拉回你脚下的地球。
地球直径大约一万两千七百公里,坐飞机绕一圈,都得花上很长时间。可把它放到月球旁边,你就会发现,我们熟悉的地月合影,其实经常把距离画近了。
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月球平均离地球大约三十八万公里。你看到的那个小小月亮,并没有贴在地球身边。两者之间,是一大片几乎空无一物的空间。
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再往外退,太阳才进入画面。
它离我们大约一亿五千万公里。你每天晒到的阳光,要在路上跑八分多钟。也就是说,眼前的太阳,是八分多钟前的太阳。
可八分钟,在接下来的旅程里,已经算近得离谱。
经过木星、土星,一直来到海王星附近,太阳光抵达这里,要花四个多小时。假如探测器从那里给地球发消息,我们没办法立刻收到,更不可能像打电话一样,问一句就马上等到回答。
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你以为到了最远的大行星,太阳系就差不多结束了?外面还有柯伊伯带,还有科学家推测存在的奥尔特云。行星排成一列的那张图,只画出了太阳周围很靠里的一部分。
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但就算把这些都装进来,放到恒星之间,太阳系依然小得难找。
离太阳最近的恒星比邻星,距离我们也有四点二光年左右。这里的光年不是时间,是光整整跑一年走过的距离。一光年,大约九万四千六百亿公里。
你可能已经觉得数字失去意义了。换个想法,如果现在从地球发出一道光,等它跑到比邻星附近,你的生活已经过去四年多。
这还只是隔壁第一户。
把镜头继续拉远,比邻星和太阳一起,变成银河系里的两个小点。
银河系的恒星盘,直径大约十万光年。光从一边走到另一边,需要十万年。人类有文字记载的历史,在这段路程面前,只占很小一截。
而你在一个晴朗夜晚,抬头看到的那些星星,只是银河系里极少的一部分。那条横过天空的银河,也不是宇宙的全景,是你从银河系内部,望向密集恒星方向看到的景象。
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你以为自己正在看整个世界,其实连这座星系的全貌都没看见。
然后,银河系也开始缩小。
大约二百五十万光年外,是仙女座星系。它的光抵达地球时,已经在路上走了二百多万年。你现在看到的那片模糊亮斑,出发时,地球上还没有现代人类。
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但在宇宙地图上,它依然算我们的近邻。
银河系、仙女座,以及周围一批较小的星系,共同组成了本星系群。再往外,星系团、超星系团和巨大的丝状结构,才逐渐显露出来。
原来,星系也不是均匀撒满空间的。它们会聚集,会排列成网,而网与网之间,夹着辽阔的宇宙空洞。
退到这个尺度,你已经很难指出银河系在哪里,更别说太阳,更别说地球。
可真正容易让人误解的地方,现在才出现。
我们常说,可观测宇宙的直径接近九百三十亿光年。为什么还要加上可观测三个字?难道外面还有东西?
因为我们看到哪里,受到光能否抵达的限制。
宇宙有自己的演化历史,光传播也需要时间。有些地方发出的光,至今还没有机会把信息送到我们这里。我们的观测范围因此存在一个界限。
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这个界限不是一堵墙,更不是宇宙外壳。望远镜看不到那里之外,不代表那里就什么都没有。
你可以把它想成海上的视野。你看不到海平线后面的船,不意味着海就在那里结束。
而且,这片宇宙海洋,本身还在变化。
大尺度上,星系之间的空间正在膨胀。光往前走的时候,沿途的空间,也在不断被拉长。所以,宇宙虽然只有大约一百三十八亿年的历史,我们今天所说的可观测范围,却远不止一百三十八亿光年。
光走过来的时间,和那些区域如今离我们多远,是两件需要分开计算的事。
这还带来一个更奇怪的结果。
在当前的宇宙学模型下,一些极其遥远的星系,今天发出的光,永远也到不了我们这里。我们还能看见它们,是因为很久以前出发的光,正在抵达。
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你看见了它的过去,却未必能等到它的现在。
反过来,我们现在发出的信号,也未必能够抵达它们。看得见,并不等于能联系,更不等于能抵达。
那么,整个宇宙,到底比我们看见的部分大多少?
目前,没有一个已经测出来的确定答案。
科学家研究宇宙微波背景,也测量空间的几何性质。现有结果显示,大尺度空间非常接近平坦。但接近平坦,并不能直接告诉我们,整个宇宙究竟有多大,更不能单凭这一点,就宣布宇宙一定无限。
它可能远远大于可观测范围,也可能在空间上没有尽头。这些可能性,要和我们已经测得的那部分,分开看待。
最让人震撼的,也许正是这里。
九百三十亿光年,已经大到超出日常经验。可对整个宇宙来说,这仍然只是我们能够获取信息的一片范围。
我们从地球出发,一路数到恒星,数到星系,最后发现,连自己看见的这一大片,都未必能够走遍。
但别忘了,这些距离不是宇宙主动告诉我们的。
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是一颗小小行星上的人,利用抵达眼前的光,一点一点推算出来的。
在宇宙的尺度里,我们小得几乎无法标注。可我们已经能站在这里,画出一张远远超出自己足迹的地图。
地图外面还有多少?我们还不知道。至少现在,我们知道,视野的尽头,并不一定是世界的尽头。
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