不断膨胀与不断收缩的宇宙的区别(不断膨胀与不断收缩的宇宙观)
在生活中,很多人可能想了解和弄清楚不断膨胀与不断收缩的宇宙的相关问题?那么关于不断膨胀与不断收缩的宇宙的区别的答案我来给大家详细解答下。
不断膨胀与不断收缩的宇宙
人们现阶段对宇宙的描绘是,它起于单一的一点,经过快速膨胀,达 到最大体积之后,就不断收缩变小,最终又成为一个点在研究宇宙膨 胀与收缩的模式时,需要掌握一个难懂的概念:空间本身就是先膨胀、 后收缩的。有人自然会问:空间怎么能变大又变小呢?它靠什么变大或 变小呢?原子本身不变大小,衡量的尺度也不会变长或变短,甚至太阳和 地球间的距离也不会增大,那么,空间膨胀之说又从何谈起呢?
假如把膨胀的空间宇宙设想成一只充气的气球,
那么就会对此略 知一二了。假如把一分硬币贴在气球表面,那么气球越大,硬币就相隔 越远,但硬币本身的大小不变。气球的表面代表整个宇宙,每个硬币
可代表一个星系,所以,星系相互越离越远,但每个星系本身则不变大或变小。
假想宇宙膨胀时你站在地球上,那就会出现一个有趣的问题。假设 我向空中发出一个光讯号,希望它能到达另一个星系,它到底会不会到达 那里呢?由于宇宙在不断膨胀之中,光讯号就必须在一个不断向前延伸 的空间中穿梭。利用气球模型宇宙,设想光讯号以不断扩大的圔圈向外运动,就像在平静湖水中投下一枚鹅卵石所引起的涟漪一样。
宇宙在 开始时要大于光讯息的圆圈,光讯号的周边就被限于圆形膨胀的宇宙表 面,仿佛是画在气球上的、可连动的纬线一样。于是,光圈的周围把宇宙 一分为二,一边是光圈圈住的地方,另一边则是未被光圈照到的地方。物 理学家把光圈的圆周称为光地平线(Light horizon)。
可以把这想像成赛跑。圆的表面不断扩大,它上面的纬线也不断运动,就像池水表面的涟漪向外波动一样。尽管这个讯号现在离开了地球 (距大爆炸后150亿年),但是,以我们使用的时间尺度来算的话(几百亿 亿年),还是离大爆炸的时候很近。根据模型显示,尽管宇宙不断膨胀,但 是光地平线将会恰好在宇宙气球膨胀到最大时,完全覆盖气球宇宙的表 面,也就是说,到那个时候,光会充满整个宇宙。
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