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06月
05
2023
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可观测宇宙到底有多小

可观测宇宙到底有多小?

宇宙是一个广阔而神秘的空间,在人类的探索和研究中,我们对于宇宙的认识也在不断地更新和深化。其中最为核心和基础的就是宇宙的大小和范围。而在目前的宇宙研究中,我们得到的结论是,可观测宇宙的尺寸约为930亿光年。

可观测宇宙到底有多小

那么什么是可观测宇宙呢?可观测宇宙指的是我们所能观测到的宇宙范围,也就是我们所处的位置可以接收到宇宙之中的异象和信息。这个范围并不是一成不变的,会随着时间的推移而变化。此外,由于宇宙的扩张,越远离我们的物体也会被推离而变得更加遥远,而这也会影响我们所能观测到的范围。

在宇宙范围的研究中,我们常用的一个术语是“宇宙大尺度结构”。这个术语指的是宇宙的某些大型的结构,例如星系团、超星系团等等。这些结构的大小可能会有数千万光年到数百亿光年不等。在可观测宇宙范围内,我们可以观测到的超星系团大约有1000多个,而其中最遥远的距离已经接近了可观测宇宙的边缘。

那现在我们可以详细介绍一下可观测宇宙的尺寸了吗?首先,我们先来介绍一下针对宇宙大小的一个重要的参数——哈勃常数。哈勃常数是衡量宇宙膨胀速度的一个重要参数,它的典型值在单位时间内的膨胀速度为约 67.4±0.5 (km/s)/Mpc。在这个参数的基础上,我们可以通过宇宙红移和哈勃常数之间的关系,计算出宇宙的可观测半径,也就是我们已经能够观测到的最远距离。

一般来说,可观测半径可以用向后距离来表达。向后距离指的是从我们所在的位置向后推算,由于宇宙的扩张,最远的物体在当初发出光信号时所处的距离,也就是我们所能观测到的最远距离。在使用哈勃常数计算可观测半径时,我们还需要考虑到宇宙的密度参数、以及不同宇宙学模型所导出的结果等等因素。

最终,通过这些参数的综合计算,我们可以得到宇宙的可观测半径在 28 至 46 亿光年之间。然而,值得注意的是,这个范围基本上是一个下界和上界,实际的可观测半径则会受到不同观测器和不同观测所提供的数据不同而产生测量误差的影响。

综上所述,虽然我们目前还不能完全精确地确定可观测宇宙的具体大小,但我们可以通过哈勃常数等参数,大致得出可观测半径为约 930 亿光年左右的结论。这个范围内的物体和信息仍在不断地受到人类探索和研究的关注,我们相信,在不久的将来,我们也会对宇宙的范围和神秘之处有着更为深入的认识和探索。