为什么宇宙如此空旷

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Jorge Cham
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我们一无所知 作者:Jorge Cham 和 Daniel Whiteson。Jorge Cham

以下摘自 我们一无所知 作者:Jorge Cham 和 Daniel Whiteson。

关于宇宙结构的另一个重大谜团是:宇宙为什么如此空旷?为什么恒星和星系没有靠得更近,或者离得更远?

为了让你有个概念,我们的太阳系大约有 90 亿公里宽,但最近的恒星距离我们约 40 万亿公里。

我们的星系大约有 10 万光年宽,但最近的星系——仙女座星系——距离我们约 250 万光年。

无论太空有多大,无论它是什么形状,似乎都有足够的空间让物体靠得更近。并不是某个宇宙父母不得不分开所有的恒星和星系,因为它们在后座吵架。

turn around
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幸运的是,空旷是一个视角问题,我们可以将这个问题分成两个不同的问题:

为什么我们不能超光速移动?

以及

为什么在宇宙大爆炸期间空间会膨胀,为什么今天仍在膨胀?

光速是定义我们所说的“近”和“远”的宇宙标尺。如果光速更快,我们就能看得更远,旅行得更快,事物就不会显得那么遥远。如果光速慢得多,我们遥远的邻近恒星将显得更不可能拜访或发送短信。1

lets go
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另一方面,我们也不能全怪光速。如果在宇宙大爆炸后的最初几分之一秒没有如此大幅度地膨胀,今天一切都会靠得更近。如果暗能量没有将一切推得更远,那么星际旅行的前景也不会每时每刻都在变得更糟。2 我们可以想象一个宇宙,其膨胀只将宇宙放大了一个更合理的量,而不是荒谬的 1032 倍。

所以,我们宇宙的空旷来自于这两个量的相互作用:定义距离尺度的光速,以及将一切拉开的空间膨胀。我们不知道这两个量为什么会是它们现在的样子,但如果你改变它们,你就会得到一个与我们宇宙截然不同的宇宙。和许多重大谜团一样,我们只有一个宇宙可以研究,所以我们不知道这是宇宙唯一可能的组织方式,还是在其他宇宙中,膨胀非常小,每个人都感觉比我们近得多。

  1. 漫游费将是天价。
  2. 真扫兴,暗能量。非常扫兴。

摘自 我们一无所知 作者:Jorge Cham 和 Daniel Whiteson。2017年5月由 Penguin Random 出版。经许可发布。

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