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宇宙有没有边界尽头

奇异说吧:宇宙的”尽头”在哪里,从古至今,人们不停地在探索,而人们所知的是宇宙由各种天体所组成,那么怎样测量天体间的距离就自然成了寻找”尽头”的手段。

先看一看,天体间的距离是怎样测量的?

宇宙有没有边界尽头

当观测天体的时候,人们发现,它的谱线不是在标准波长的位置上。所有谱线的波长都加长了,这表明谱线向红端移动,这种现象叫做谱线红移,它是由多普勒效应引起的。当天体或观测者运动时,天体发出的光和电波的波长就会发生变化。

天体向着观测者运动,距离不断缩短,波长就会变短,天体背离观测者运动,距离不断加长,就会观测到波长加长的现象。天体谱线红移表明天体背离我们向远方运动。

如果我们用“Z”表示红移的程度,那么红移为“Z”的天体发出的光和电波在地球上观测时,波长就变成原波长的1+Z倍。例如在红移为4的天体中,氢原子发出的波长为1216埃的紫外线,而在地球上观测到的波长却是6080埃的红光,变成了眼睛可以观察到的可见光了。按照多普勒效应,背离速度越大,红移也就越大。于是就可以根据红移求出天体离开我们的速度。

如果用光谱分析法分析来自天体的光,就能够检出氢、氧、碳等原子发出的、特定的、经过红移之后的波长。由此可以计算出这些特定波长发生的红移程度。按照多普勒效应,天体红移意味着宇宙在膨胀,广义相对论的引力场方程也有“膨胀的宇宙学”的解。于是形成了“宇宙膨胀论”。

还有一些人提出了其他形式的宇宙论,如“稳恒态宇宙论”等。这些宇宙论也都主张宇宙膨胀。采用把红移换算成距离的方法,求得天体到地球的距离,随着改采用的宇宙模型不同而各不相同。

决定了宇宙模型,还应当从观测求出用哈勃常数表示的现在宇宙膨胀速度和用“减速参量”表示的宇宙膨胀减速率。

按照宇宙诞生之后就急速膨胀的宇宙模型,假定哈勃常数为50公里/秒/100万秒差距(1秒差距约为3.26光年),“减速参量”为0.5。可以计算出宇宙的年龄为130亿年,地球到宇宙的“尽头”的距离,从理论上来说应是130亿光年。

专家们认为,目前人们所知的宇宙的“尽头”是距地球117亿光年的天体--〔4G41.17〕

那是在1988年8月,美国约翰斯·霍普金斯大学的钱伯斯和宇宙望远镜科学研究所的乔治·麦里发现了编号为〔4G41.17〕的天体。随后美国基特山顶的国立天文台对它进行了摄影和光谱观测。

对氢原子和碳原子发射光谱测定的结果表明〔4G41.17〕就是红移为3.8的天体,根据前面的模型,这个天体离地球是117亿光年。以前确认编号为〔0902+34〕的天体离地球最近,它与地球的距离是115亿光年。

光和电波以每秒约30万公里的速度传播。离地球117亿光年的〔4G41.17〕发出的光和电波经过了117亿年才达到地球。因此我们看到的是117亿年前的〔4G41.17〕的雄姿,这样我们不仅观测到了“远方的宇宙”,而且也观测到了“昔日的宇宙”。

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