什麼是可觀測宇宙,為甚麼說人類無法看到可觀測宇宙之外的星系?

太空笔记
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12 觀看·2026年2月21日
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天文學家告訴我們地球夜空一共有6000多顆星星,
能被人類用肉眼直接看到,
這些星星絕大部分都是和太陽一樣的恆星。
太陽系所處的銀河系,
是一個擁有數千億顆恆星的棒旋星系,
而人類肉眼只能看到幾千顆恆星,
因此幾百年來,
天文學家都熱衷於製造更強大的天文望遠鏡。
但上世紀初,
護理學和天文學的兩個發現,
讓天文學界意識到了,
不論多麼強大的望遠鏡,
人類都永遠無法看到宇宙的全貌。
那麼,究竟是什麼發現,
徹底堵死了天文學窺探宇宙的路呢?
答案就是上世紀初,
愛因斯坦狹義相對論,
揭示的光速不變且不可被超越,
以及愛德溫·哈勃發現的宇宙膨脹現象。
狹義相對論證明瞭,
光速是宇宙中信息傳遞速度的上限,
因此我們看到的太陽,
永遠都是八分鐘前的太陽,
看到的比林星,
永遠都是4.22年前的比林星。
換言之就是,
天文學家看得越遠就越古老,
所以天文學堪稱宇宙考古學。
哈勃發現的宇宙膨脹,
證明瞭星系都在遠離地球,
同理,星系發出的光,
也需要更長的時間才能飛到地球。
上世紀末,
宇宙膨脹又被證明是加速膨脹,
也就是說,
距離地球越遠的星系,
遠離地球的速度越快,
它們發出的光,
飛到地球所需的時間也就越來越長。
基於以上事實,
人類目前的可觀測宇宙,
直徑是930億光年,
也就是一個以地球為中心,
半徑465億光年的球形空間,
其中大約有1萬億個星系,
數萬萬億顆恆星。
465億光年之外,
是更廣闊的未觀測宇宙,
那裡也存在著海量星系和恆星,
但它們發出的光,
直到今天,
也還沒飛到地球。
未來隨著宇宙的加速膨脹,
星系密度還會進一步降低,
天文學家將看到一個逐漸黯淡的宇宙。
宇宙時空本身的超光速膨脹,
是人類目前已知的兩種超光速現象中,
影響最大的一種。
它直接把天文學的研究範圍,
侷限在了可觀測宇宙之內。
在超光速膨脹的宇宙中,
星系的傳遞速度卻是緩慢的光速,
這意味著我們永遠無法知道,
宇宙深處正在發生著什麼。
光速限制,
阻礙遙遠恆星光芒到達地球的同時,
也禁錮住了人類文明探索宇宙的腳步。
