宇宙由原子和虚空构成是什么观点(两者的高度相似)

现代宇宙学认为,宇宙起源于138.2亿年前的一次奇点大爆炸,爆炸之后诞生了时间和空间以及物质。

宇宙由原子和虚空构成是什么观点(两者的高度相似)(1)

经过上亿年的时空膨胀后,就形成了包含着无数星系和天体的宇宙,目前的可观测宇宙直径已经达到了930亿光年,但宇宙边缘仍在加速膨胀,那里的光还没来得及到达地球。

那么宇宙究竟是无限大还是存在边界?

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假如存在边界,边界之外又是什么?

许多人可能听说过有关宇宙边界的信息,并且详细测量出了地球距离边界的距离约为465亿光年,但这里的距离和边界实际上指的是可观测宇宙,即哈勃体积。

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它是以人类的技术来看,观测者能够观察到的宇宙最大范围,但实际上宇宙边缘的膨胀速度很可能已经超过了光速,那里的光将永远到达地球无法被人类观测到。

既然无法观测到,那我们如何判断宇宙是否存在边界?

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这就要根据宇宙膨胀的形状来决定了,假如宇宙是一个球形,那么它就是封闭的,自然也存在边界,但假如它是喇叭形,我们就只能找到它的起点,永远也找不到终点,这就好比手电筒射出的一道光,可以看点起始点,但看不见它在哪里结束。

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从以上的两个角度来讲,宇宙可能不是无尽的,它有边缘,但没有明确的结界,要想证明宇宙的边界,只能到达宇宙边缘一窥究竟,人类看得到的尽头根本不是尽头,因为不可观测宇宙之外是黑暗的,我们不能断定那里就是宇宙的边界所在。

宇宙由原子和虚空构成是什么观点(两者的高度相似)(6)

既然无法看见黑暗的背后,不如来看看在当前的可观测宇宙都存在什么。

当我们站在十亿光年之外看宇宙时,看到的大部分是漆黑一片,只有几个零零散散的光点,上面的每一个像素点都是无比古老的,即使把视野缩小十倍,在一亿光年的范围下,宇宙依然空空如也,但某些区域的光点更多了。

宇宙由原子和虚空构成是什么观点(两者的高度相似)(7)

它们可不是单独的恒星,而是一个个庞大的星系,我们的银河系也在其中。

把比例放大到100万光年,银河系的轮廓赫然出现,再放大到十万光年时,已经可以辨认出它是银河系了,银河系的旋臂和中心银盘都非常清晰,在地球上我们永远也看不到这些景象。

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假如继续放大到一万光年,图中的星点就会变得异常密集,它们都是大大小小的恒星,点亮了整个银河系,太阳也在其中,只不过在密集地点中找一个普通的太阳犹如大海捞针,我们还需要再放大一点看看。

宇宙由原子和虚空构成是什么观点(两者的高度相似)(9)

一千亿公里,我们终于看清了太阳系的轮廓,它基本结构展现在我们眼前。虽然看上去很小,但周围的光圈已经非常明显了,此时回顾一下百万光年下的银河系,它们两个似乎有点相似?

宇宙由原子和虚空构成是什么观点(两者的高度相似)(10)

到了百亿公里的尺度,整个太阳系都清晰地出现在照片上,再放大一些,就能够看到地球以及地球上的人。

当我们进入地球,继续放大地球上的人时,将会看到什么?

宇宙由原子和虚空构成是什么观点(两者的高度相似)(11)

在一厘米的尺度上观察,他手部的皱纹像沟壑一样清晰,再放大一些,我们就要进入微观世界了,一百微米下,依稀可见一些皮肤组织结构。

再放大一千倍,就看见了人类都会有的染色体,再接着放大,我们将会陆续看到DNA,也就是脱氧核糖酸,以及清晰的原子,原子的原子核和电子。

宇宙由原子和虚空构成是什么观点(两者的高度相似)(12)

来到10皮米的尺度观察浓密的电子云时,细思极恐的事出现了:我们好像又回到了百亿光年下浩瀚无边的宇宙。

宏观宇宙的图景,居然和微观下粒子的模样展现出了惊人的相似度,并且进一步来看,两者似乎都遵循着一种“构成”的规律。

宇宙由原子和虚空构成是什么观点(两者的高度相似)(13)

原子组成了分子,这些分子聚集起来形成了星云,星云和宇宙中的尘埃继续结合,形成了恒星,由恒星组成的恒星系构成了更大的星系,这些星系再组成超星系团,许多的超星系团就组成了我们的宇宙。

宇宙由原子和虚空构成是什么观点(两者的高度相似)(14)

就像地球生命的历程,一些高分子有机物在海底火山口聚集,组合起来形成了最初的生命形态,它们进一步发展产生了细胞结构,诞生了真核细胞,后来这些真核细胞结合,形成多种多样的细胞,最后它们组成了完整的生命体。

宇宙由原子和虚空构成是什么观点(两者的高度相似)(15)

生命虽然渺小,但和宇宙的诞生有异曲同工之妙

10皮米下的电子云居然和宏观的宇宙有着惊人的相似度,它们不只是巧合,科学家注意到这些现象后,用分形理论做出了解释:宇宙即万物。

宇宙由原子和虚空构成是什么观点(两者的高度相似)(16)

不论形态和类型,都有着某种共同的潜在规律,像是组成宇宙的基本逻辑,每个物质都会或多或少展现出相同的基本逻辑。

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所以最重要的问题可能不是“宇宙是否存在边界”,而是分形理论中宇宙万物的基本逻辑究竟是什么,解开这个问题的答案后,或许其他疑问就会豁然开朗。

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