宇宙的“地平线”_bbc地平线我们身处哪个宇宙

　　曾连荣　编译 　　 　　每当我们�望遥远的宇宙时，常常会联想到自己身在大海中的一条船上。远离陆地，我们的视线可以向各个方向延伸到二三十公里外的海平线，这距离取决于甲板的高度。这个以轮船为中心、海平线为周长的圆圈，就标志着眼睛能否看到的界限。在你看来，这条海平线就围住了所有存在的水，而你刚巧位于它的中心。但经验证明这是错误的。在开阔的海面上，你可以航行几个小时或者几天几夜，而周围仍然是浩瀚的水面。自然，与刚巧处于你的视野之内的部分相比，海洋大得多!
　　同样，从我们脚下到宇宙际线的距离，在各个方向上都是相同的：我们位于可观察宇宙的中心。我们还可以进一步断言，整个宇宙比我们所能观察到的要广阔得多。与标出海平线的圆类似，宇宙际线也是一个圆，一个把我们整整包围的圆壳。到这条“边线”的精确距离，目前仍无定论，但最新、最准确的估测是大约130亿光年。
　　有一种小得多的际线，或许也是最为恐怖的一种――包围着黑洞的际线。根据广义相对论，在这种可怕的地方，黑洞的重力如此之强，以致于空间完全弯曲它的本身。如果一个物体掉入了这个际线，它会极快地到达黑洞的中心。在这个过程中，迅速增长的重力会把它拉碎成一个个原子，时空之网会把它压缩为一个几何点。
　　黑洞的际线可以说是黑暗而不愉快的，但是光也可以形成自己的际线。一个例子就是太阳的边缘，这是一个气状的表面，可见光的光子从中源源涌出。在这个热闹的地方，光子和电子最喜欢互相撞来撞去，正像在地球上，雾中悬浮的水汽把可见光光子击向各个方向，使我们视物能力下降。
　　像太阳一样，宇宙也有一个边界，光线无法超越其外。我们说存在着这面不可穿透的墙，证据就是宇宙大爆炸后留下的宇宙背景辐射。
　　那么，这面“墙”是从哪里来的呢?
　　尽管光的传播速度极快，但我们与宇宙中其他星系的距离如此遥远，以致于我们看到的事物不是现在的事物，而是从前的事物：百万甚至百亿年前，那时候宇宙的体积比现在小，密度大，温度也高。这些星系清清楚楚地悬浮在我们上方，并且像地质层一样，它们构成了一条宇宙历史的时间年表。
　　如果你望得够远，望到了宇宙年龄只有50万年的时刻，你会看到整个宇宙炽热如恒星时代的光线。在那里，像在恒星中一样，光子和自由电子相互激烈碰撞。直到那时，光线是不能穿透宇宙的。随着宇宙的膨胀和冷却，电子与原子核结合生成了完整的原子。起先受到撞击的光子，突然能够在宇宙中自由传播了。半透明和透明空间之间的这个界限，也就是宇宙大爆炸50万年之后的时间，在宇宙学中称为重组合时代。
　　如果你还想“看”到更远古的时间，观察普通光线的普通望远镜就无法做到了。但是如果能造出一种精确的中微子望远镜，我们就可揭开电子的幕布，看到更加接近大爆炸的宇宙。我们就能够看到大爆炸几分钟之后，氢生成轻元素氦和锂的热核聚变过程。
　　一切际线之中的长者，即宇宙边缘的际线，是由光的传播速度和宇宙的年龄决定的。无论用什么技术或方法，我们也不能看到比一个光线传播了130亿年来到地球的物体更远的东西，因为宇宙的年龄只有130亿年。这个半径为130亿光年的宇宙之圆，在时空上是以任何作此观察的人为中心的。这条际线以光速扩散，不断地超越着它外侧的那一部分宇宙。
　　10亿年之后，当宇宙年龄为140亿年时，我们将能够看到又一个10亿年中的宇宙演变，也能够看到又一球层的大爆炸后生成星系的宇宙物质。那些其光线要用140亿年才能到达地球的星系，只有当宇宙140亿岁的时候，才能被我们观察到。
　　在我们所处的宇宙中，我们确实是漂浮、或许是漂流在上万亿个其他星系的中心，它们对于地球来说，是时间的先祖，它们的诞生和生命历程完整地在我们面前演示。从我们的宇宙际线(远方的过去)到我们的银河系(脚下的现在)，我们不断扩展的时空圈只是宇宙的一部分，很可能是很小的一部分。