✔ 最佳答案
請 問 宇 宙 有 沒 有 盡 頭 ?
提 問 者:周 厚 (21.2.2001)
圖片參考:
http://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/FAQ/Image/pic_answer.jpg
這 是 一 條 很 有 趣 的 問 題 。 我 小 時 候 常 想 , 既 然 宇 宙 來 自 一 次 發 生 在 約 100 億 年 前 * 的 大 爆 炸 (Big Bang) , 那 麼 它 的 體 積 當 然 是 有 限 的 , 假 若 我 走 到 宇 宙 盡 頭 , 蹤 身 一 跳 , 可 否 逃 離 這 個 宇 宙 呢 ? 離 開 了 這 個 宇 宙 , 又 是 一 個 怎 麼 樣 的 世 界 ?
當 長 大 了 , 發 覺 天 文 書 說 這 個 宇 宙 並 沒 有 盡 頭 , 實 在 難 以 理 解 , 怎 麼 可 能 宇 宙 的 體 積 是 有 限 的 , 但 卻 沒 有 盡 頭 和 邊 界 呢 ?
答 案 是 由 於 物 質 的 存 在 , 把 宇 宙 的 空 間 扭 曲 了 , 最 佳 的 比 喻 是 把 宇 宙 當 成 一 個 大 氣 球 , 而 所 有 的 星 星 、 星 系 及 其 他 物 質 皆 在 氣 球 表 面 上 , 一 個 氣 球 的 體 積 當 然 是 有 限 的 , 但 無 論 你 向 那 個 方 向 走 , 也 永 遠 找 不 到 邊 界 ( 地 球 表 面 是 另 一 個 有 限 無 邊 的 例 子 ) 。 天 文 學家 更 說 , 宇 宙 這 個 大 氣 球 正 在 不 斷 膨 脹 呢 。
你 可 能 會 問 , 我 們 的 宇 宙 是 立 體 的 , 又 怎 可 能 像 一 個 氣 球 呢 ? 二 維 的 世 界 可 向 第 三 維 空 間 彎 曲 , 而 三 維 的 世 界 可 向 更 高 維 數 的 空 間 彎 曲 , 只 是 由 於 我 們 生 活 在 三 維 的 世 界 , 這 個 空 間 的 扭 曲 已 超 出 我 們 經 驗 之 外 , 所 以 變 得 難 以 想 像 罷 了 。
你 可 能 會 追 問 , 宇 宙 有 多 大 呢 ? 答 案 是 不 知 道 , 我 們 只 可 以 說 , 可 觀 測 宇 宙 (Observable Universe) 的 半 徑 約 為 100 億 光 年 ** , 其 實 這 個 距 離 只 是 把 估 計 的 宇 宙 年 齡 乘 以 光 速 , 原 因 很 簡 單 , 超 過 這 個 距 離 的 天 體 , 發 出 的 光 要 到 達 地 球 , 所 需 的 時 間 將 會 超 過 宇 宙 的 年 齡 , 但 這 明 顯 是 不 可 能 的 , 所 以 在 100 億 光 年 以 外 的 宇 宙 , 我 們 看 不 到 , 亦 無 從 探 究 。
* 天 文 學 家 對 宇 宙 的 年 齡 仍 未 有 一 致 的 結 論 , 估 計 可 由 100 至 200 億 年 不 等 。
** 若 你 把 宇 宙 的 年 齡 定 為 200 億 年 , 可 觀 測 宇 宙 的 半 徑 便 是 200 億 光 年 。
陳 己 雄
太 空 館 助 理 館 長
3.7.2001