天文|一个看似简单的问题：宇宙究竟有多大？
本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛 。
宇宙不应该被看作一个三维空间——这是一个人们经常犯的错误 。 当考虑宇宙的大小时 ， 我们必须将其看成一个四维空间 。 考虑到这一点 ， 我们可以进行下一步分析了 。
据测算 ， 2012年时 ， 宇宙已经存在了137.72亿年 ， 误差为5900万年 。
宇宙在大爆炸之前从未存在过——这是一个常犯的大（爆炸）错误 。 时间本身开始就没有原因（因为这将假定时间在宇宙之前存在) 。 想想看——如果时间永远存在 ， 它将总会到达现在 。 那如果我们不能到达 ， 那么现在将不存在 。 同样地 ， 在大爆炸一开始的时候 ， 宇宙不可能是无限的（一个奇点）——奇点将意味着它包含无限数量的东西 ， 大爆炸将永远不会停止 ， 但它没有 。
综上所述 ， 现在想象一下 ， 宇宙开始于137.72亿（误差5900万年）年前 ， 并以299792.458km/s的恒定速率膨胀（光速在真空中的速度和时间在空间中的速度） 。
这就是重要的四维空间 。 如果我们能瞬间走到宇宙边缘（宇宙墙）一半的距离 ， 我们环顾四周就会发现 ， 我们实际上还在宇宙的中间 。 事实上 ， 我们周围的宇宙现在只有68.86亿年的历史 ， 而宇宙墙距离我们也只有34.43亿光年——我们已经成为了时间旅行者 。
现在立即向墙的方向移动 ， 当你走到剩余距离的一半时四处看一眼 ， 你会发现你仍然处在宇宙的中心——墙的距离在我们周围的各个方向都是一样的 。 但是当我们测量这个距离时 ， 出现了17.205亿年 。
温度也似乎变暖了 。
让我们再试一次 。 仍然站在中间 ， 你会发现 ， 这个距离是860.75万光年 。
每当我们进行想象的跳跃时 ， 我们总会发现自己正好处在一个更年轻、更小的宇宙中间 ， 宇宙之墙越来越近 ， 但一切都在变得越来越热 。
【天文|一个看似简单的问题：宇宙究竟有多大？】当然 ， 如果我们继续进行一半剩余距离的跳跃 ， 也永远不会到达墙 ， 因为我们每次跳跃的移动增量都越来越小 。
你真的想这么做吗？据估计 ， 距离墙几分钟（光分钟）的温度超过了10亿度 ， 如果再接近这个温度 ， 我们所知道的整个物质形式就会瓦解 。
所以“墙外”什么都没有 。 毫不夸张地说 ， 那是根本不存在的 。 我们生活的宇宙被标记为“有限但无限” ， 也就是说 ， 它不会在时间或空间中永远存在 ， 你也永远无法到达它的边缘 。
现在算出宇宙的大小相当容易——只要你有一个显示足够大的计算器 。
换个稍微不同的方法怎么样？我想让你“感受”宇宙的大小 ， 而不是数字 。
来自哈勃太空望远镜的最新“宇宙来信” ， 正漂浮在地球卫星轨道上 ， 这给人一种奇妙的感觉 。
两台哈勃相机对紫外线、可见光和近红外波段进行了超过10年的修正 ， 总曝光时间计算为200万秒（23天） ， 最终形成一系列照片 。 可以看到 ， 哈勃极端深场（XDF）中有无数的“星系”！提醒你一下 ， 是星系 ， 不是行星 。
我们在夜空中看到的无数星星都是银河系中的星星 ， 它们是太阳的朋友 。 在我们的星系中 ， 这3千亿颗恒星与太阳紧密相连 ， 像台风一样旋转 。 那种感觉 ， 可能会让你心烦意乱 。
顺便说一下 ， 星系盘的直径是80-10万光年 。 即使你以光速穿越银河系 ， 也需要80-10万年 。 在星际尺度上 ， 即使光速能在1秒内绕地球转7.5圈 ， 也为时已晚 。
这就是“只有一个银河系”的故事 。
拓展空间
即使这是我能感知到的最后一刻的单个星系的图像 ， 这张极端深场的照片还是令人震惊的 ， 因为星系是“紧”的 。 它看起来有点暗 ， 但每个光点都是一个星系 ， 每个光点都是由2到3千亿颗太阳组成的 。
即使是在小的区域 ， 至少也可以看到5500个星系 ， 离地球的距离竟有100亿光年 。
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