已知的宇宙人类已知的宇宙有多大 _人类

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已知的宇宙（人类已知的宇宙有多大）
我们人类对宇宙的观测受到两大因素的限制，其中之一是光的速度是有限的，这造成了那些非常遥远的光线至今仍未传播到地球，另一种因素则是宇宙一直在加速膨胀，这导致了天体之间会互相远离，并且距离越远，互相远离的速度越快，以至于那些距离我们非常遥远的天体，其远离我们的速度超过了光速，我们也就无法观测到它们了。
所以我们只能在一个有限的范围内观测宇宙，就目前的情况来看，我们在宇宙中最远的观测距离大约为465亿光年，也就是说，我们已知的宇宙是一个半径465亿光年的球体空间。于是我们就有了一个问题，既然已知宇宙半径465亿光年，那如果我们飞出这个范围，会看到什么？
根据科学家多年来对宇宙的观测，从很大的尺度上来看，宇宙的物质和能量的分布都是各向同性的，简单来讲就是，我们向宇宙中的各个方向望去，宇宙的宏观结构都是一样的，这就好像我们乘坐一只小船漂泊在海洋深处，无论向哪个方向看，海面都是一样的，只不过海面是二维的，宇宙是三维的。
因此可以说，假如我们飞到已知宇宙的边缘，那么我们就能够看到很多原来从未见过的天体，但从总体上来讲，我们所看到的宏观宇宙并不会出现明显的差异。
这样的推测不免有点让人觉得无趣，不过我们讨论的是如果我们飞出已知宇宙的范围，会看到什么，并没有说只能飞465亿光年，那么如果我们飞得更远，又会看到什么呢？
爱因斯坦告诉我们，有质量的物体可以让原本平直的三维空间出现弯曲，而由于宇宙是各向同性的，因此宇宙会有一个整体上的曲率，这可以分为以下三种情况。
可以看到，如果宇宙的曲率为负或者为零，宇宙就是开放的。而当宇宙的曲率为正的时候，宇宙的形状就是一个封闭的三维球面，在这种情况下，如果我们向着同一个方面一直飞，只要我们飞的速度大于宇宙膨胀的速度，那么在飞了足够长的时间之后，我们就可以回到出发点，这就好像我们在地球表面向着同一个方面一直走一样，只不过地球表面是二维球面，而宇宙则是多了一个维度的三维球面。
由此可见，如果我们单纯地从三维空间的角度来考虑，那么不管宇宙是什么形状，在我们的眼里，宇宙都是没有边的，在这种情况下，无论我们在宇宙中飞多远，都飞不到宇宙的边缘，而因为宇宙的各向同性，所以尽管我们可以在不同的位置上会看到不同的天体，但在我们的眼中，宏观的宇宙结构始终都是一个样子。
如上图所示，A点、B点和C点都位于二维球面之上，而D点则是位于二维球面之外，很明显，只有D点才可以看到这个二维球面的全貌，而之所以会这样，是因为D点多了一个维度。
这就意味着，如果我们想要拓展视野，就需要飞出三维空间这个范围，从更高的维度上来进行观察。而如果我们真的做到了，那么我们就将看直接看到宇宙的形状，它的形状可能会是一个封闭的球面，或者是一个弯曲的马鞍面，又或者像一张平坦的纸，只不过这些形状都拥有三维的结构。
那么问题来了，从更大的范围来看，宇宙的外面又是什么呢？虽然没有人知道这个问题的确定答案，但是人们还是提出了很多假设，比如说有人认为，宇宙的外面是一片虚无，既没有时间也没有空间，当然也没有任何物质和能量的存在。
也有人认为，在我们的宇宙外面还有其它的宇宙，它们的数量可能是无穷的，其内部的物理规律也可能各不相同，这些宇宙与我们的宇宙一起组成了一个无边无际的结构。值得一提的是，有一种很有意思的观点认为，我们所处的宇宙可能是一个超级黑洞，为什么这么说呢？我们接着看。
黑洞是宇宙空间中的一种与外界完全隔离的封闭空间，它的形状是一个三维球体，其半径被称为史瓦西半径，具体计算公式如下所示。
我们可以简单地理解为，当一个有质量的物体的自然半径小于其史瓦西半径时，它就成为了黑洞。从上图可以看到，一个物体的史瓦西半径与其质量成正比，而我们都知道，球体的体积是与其自然半径的立方根成正比的，这就意味着，对于一个密度均匀的球体来讲，当其质量超过一个临界值的时候，它的史瓦西半径就会超过该物体的自然半径。
由于已知宇宙是各向同性的，因此我们可以将其看作是一个密度均匀的物体，根据观测数据的估算，已知宇宙的质量的数量级为10^54千克，将其代入上述公式就可以得出，已知宇宙的史瓦西半径约为1566.71光年。
很明显，这已经远远地超过了已知宇宙465亿光年的自然半径，正因为如此，才有人提出我们的宇宙是一个超级黑洞，而在这个黑洞之外，则是一个更加巨大的宇宙将其包裹在其中，就像我们的宇宙中也存在着很多黑洞一样。
需要说明的是，上述观点均为基于已知宇宙的认知而作出的合理推测，并不是科学界的结论，因此大家了解一下就行了，不必太过当真。
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