科学|宇宙膨胀超光速，那么宇宙之外都是虚无空间吗？
都说宇宙在以光速膨胀 ， 那么在我们的宇宙外无限大的地方都是空的吗？按照目前的主流观点宇宙诞生于138.2亿年前的奇点大爆炸 ， 而目前的可观测宇宙直径为930亿光年 ， 科学家预估不可观测的宇宙范围至少在23万亿光年 ， 因此说宇宙是超光速膨胀的 。
本文插图
超光速就像是一个不可触碰的禁忌 ， 但宇宙中的确存在两个超光速的案例 ， 其中之一就是本问题中所说的宇宙膨胀超光速 ， 其中之二就是量子力学中的量子纠缠现象 。 这两个超光速有特点 ， 宇宙膨胀超光速膨胀的是空间不是物质 ， 因此不算违背爱因斯坦的相对论 。 而量子纠缠也是如此 ， 量子纠缠无法传递信息 ， 也不违反爱因斯坦的相对论 。
本文插图
从上边就可以看到光速并非是不可超越 ， 但要想超光速有两个重要的点：有静止质量的物体达不到光速 ， 例如光子就没有静止质量就可以为光速；信息的传递速度不能超光速 ， 通信最快的速度就是电磁波 ， 光速通信 ， 但是却不能超光速 。 大家在网上可能经常看到潘建伟教授的量子通信 ， 但本质上来说实现的不是通信功能 ， 而是保密功能 。
本文插图
根据经验我们知道外太空是没有物质的 ， 接近于绝对真空 ， 当然理论上来讲还是有非常稀薄的粒子的 。 现在宇宙的物质、空间、时间都是起源于138.2亿年前的奇点 ， 因此不存在奇点之前和奇点之外的概念 ， 这是目前理论发展的前提基石 ， 那么几乎从最初那一刻总物质的就是确定的 ， 都来自于奇点 ， 但是宇宙空间却在不断的膨胀 ， 理论上来讲宇宙中的总质能密度在不断的变小 。
本文插图
把我们所知的所有天体全部打碎成原子平分在宇宙空间中 ， 真的有科学家去计算 ， 最后得到的数值特别小远小于每立方米6个氢原子（宇宙平均密度临界值） ， 并且随着时间的推移这个值还会继续减小 。 如果人类可以一直生存下去 ， 未来有一天当未来的天文学家再次用望远镜观测星空的时候 ， 可能会发现银河系原来是一座孤岛 ， 其它星系都在超光速的远离我们 ， 因此光线就到不了地球了 。
根据观测计算结果表明宇宙在加速膨胀 ， 科学家提出了暗能量的概念来解释这背后的机制 ， 是暗能量这只看不见的手在推动着宇宙加速膨胀 。 如果确定暗能量的存在 ， 那么就可以延伸出一个宇宙的最终命运-大撕裂 。 因为暗能量的作用机制是和引力相反 ， 距离越大作用效果越明显 ， 那么未来的某一天宇宙中的这些单独天体可能承受不住这种机制 ， 最后所有的天体都被撕碎成微观粒子 ， 有科学家计算这个时间可能在几百亿年以后 。
本文插图
【科学|宇宙膨胀超光速，那么宇宙之外都是虚无空间吗？】宇宙在加速膨胀 ， 空间不断的在变大 ， 那么宇宙的总质能密度就会不断地减小 。 既然宇宙在不断的膨胀 ， 那么宇宙之外是空的吗？这个问题只能说没有答案 ， 甚至不成立 ， 因为目前就没有宇宙之外的概念 ， 也就是说没有奇点之外的概念 。 有的人可能从平行宇宙或者多重宇宙的存在来解释宇宙之外 ， 但这些目前都只是科幻猜想 ， 算不上科学理论 。 即使存在了平行宇宙 ， 你还会继续追问在平行宇宙之外会是什么？貌似这是永远都没有尽头的问题 。
推荐阅读
- 宇宙|我们的宇宙是真实的吗？全息宇宙
- 显微镜|假如人类可以把显微镜提升到40亿倍，是不是全新的宇宙观？
- 地球|科学家发现证据，表明地球内部或存在大型海洋，这可能吗？
- 液态金属|脑科学日报：开发用于活体神经记录的可拉伸液态金属电极阵列
- 恐龙|恐龙也怕患癌症？新发现，科学家在恐龙化石中检测出恶性肿瘤痕迹
- 昆虫|近亿年前的虫珀里藏只“小怪兽”！中国科学家发现昆虫新物种
- 火星|火星的水资源没有流失！科学家苦寻多年，原来藏在火星地下
- 昆虫|恐龙时代“臭大姐”竟然长巨角？！我国科学家发现亿年前昆虫新物种
- 新冠病毒抗体|我国科学家刊发重要研究成果：新冠抗体产生后至少可持续9个月
- 疫苗|你还在犹豫要不要接种新冠疫苗？看看科学分析怎么说