Làm thế nào vũ trụ có thể là vô hạn?

Câu trả lời:

Chà, nó không thể … cả về kích cỡ và tuổi tác. Vũ trụ PHẢI là hữu hạn về tuổi hoặc kích thước (hoặc cả hai) vì bầu trời đêm tối. Kể từ khi phát hiện ra vụ nổ lớn, chúng ta đã coi vũ trụ là hữu hạn về tuổi tác, ước tính là 13,82 tỷ năm tuổi. Vì nó là hữu hạn về tuổi, nó có thể có kích thước vô hạn, nhưng chúng tôi không biết chắc chắn.

Giải trình:

Làm thế nào để chúng ta biết vũ trụ là hữu hạn về kích thước hoặc tuổi tác, nó được gọi là nghịch lý Olbers hay nghịch lý bầu trời đêm tối. Tôi chắc rằng bạn đã nhận thấy rằng hầu hết bầu trời đêm tối với những ngôi sao trải rộng xung quanh.

Nếu vũ trụ có kích thước vô hạn, nó sẽ có vô số ngôi sao trong đó, ở những khoảng cách khác nhau từ Trái đất, một số gần hơn những ngôi sao khác. Trong một vũ trụ có kích thước vô hạn, PHẢI có một ngôi sao theo mọi hướng có thể, bởi vì nếu bạn đi đủ xa, bạn sẽ chạm phải một cái.

Ánh sáng có tốc độ hữu hạn, phải mất hơn tám năm rưỡi để ánh sáng đến được chúng ta từ Sirius, ngôi sao sáng nhất trên bầu trời. Nếu vũ trụ là vô hạn về tuổi tác thì sẽ có thời gian ánh sáng từ các ngôi sao từ mọi nơi trong vũ trụ chiếu tới chúng ta, điều này sẽ làm cho cả bầu trời sáng đều theo mọi hướng (lưu ý wiki có một gif BEAUTIFUL minh họa điều này). Bầu trời không sáng theo mọi hướng, vì vậy vũ trụ PHẢI hữu hạn về tuổi tác hoặc kích thước.

Làm thế nào để chúng ta biết vũ trụ trong hữu hạn trong thời đại? Hubble, người nghiên cứu về các thiên hà nhận thấy rằng ở mọi hướng của các thiên hà xa xôi trên bầu trời dường như đang di chuyển ra khỏi Trái đất, người ta cũng nhận thấy rằng một thiên hà càng xa, nó càng di chuyển ra xa chúng ta. Hoạt động ngược, đã có lúc tất cả hoặc các thiên hà xa xôi này ở cùng một điểm, vụ nổ lớn, sự khởi đầu của vũ trụ.

Hiện tại bằng chứng tốt nhất cho vụ nổ lớn là nền vi sóng truyện tranh (thường được rút ngắn thành CMB), một đài phát thanh yếu ở mọi hướng của bầu trời. Khi tất cả mọi thứ cùng nhau, vũ trụ dày đặc hơn và nóng hơn và nó phát sáng rực rỡ. Bạn có thể thấy khoảnh khắc cuối cùng của thời gian khi vũ trụ là món súp đậm đặc nóng bỏng này, 380.000 sau Vụ nổ lớn, được gọi là "thời đại của sự tán xạ cuối cùng". Ánh sáng rực rỡ đã lan ra và mờ đi và bây giờ là một nền tảng của toàn bộ bầu trời.

CMB có độ sáng gần như chính xác và cùng màu theo mọi hướng (ở đây màu giống như tần số của đài phát thanh, 160,2 GHz), toàn bộ vũ trụ phải được chạm vào trong quá khứ để điều này trở thành sự thật, bằng chứng lớn hơn bang. Có rất nhiều biến thể rất nhỏ trong CMB, nghiên cứu chúng cho chúng ta biết tuổi của vũ trụ, 13,82 tỷ năm tuổi.

Bởi vì vũ trụ có một thời đại hữu hạn, nó có thể có kích thước vô hạn, chúng ta thực sự không biết chắc chắn, nhưng điều đó là có thể. Lưu ý bởi vì chúng ta không thể nhìn thấy CMB rằng vũ trụ OBSERVABLE là hữu hạn, nó có đường kính 91 tỷ năm ánh sáng, vũ trụ tiếp tục vượt qua điều đó, chúng ta không thể nhìn thấy nó.

lưu ý mặc dù câu trả lời dài, tôi đơn giản hóa / bỏ qua rất nhiều thứ, có toàn bộ sách viết về điều này.