不可观测宇宙不可观测是因为光的削减吗?
2024-11-19 阅读 25
不可观测宇宙（Observable Universe）是指我们能够观测到的宇宙范围，而不可观测宇宙则是指我们无法直接观测到的宇宙范围。不可观测宇宙的存在并不是因为光的削减，而是因为宇宙的膨胀速度超过了光速，导致光线无法到达我们的观测范围之外的区域。这意味着我们无法直接观测到那些远离我们超过一定距离的区域，因为光线无法在有限的时间内到达我们。因此，不可观测宇宙是由于宇宙的膨胀速度超过了光速而产生的现象。
更新于 2024年11月21日
不是，这和光的衰减没有关系。事实上我们已经探测到了大爆炸之后的第一缕能够自由传播的光，也就是所谓的宇宙微波背景辐射。背景辐射的密度在这一百多亿年来的确衰减了很多，但是它们遗留的密度依然足以被我们探测到。
之所以存在不可观测的区域是因为那个地方发出的光（或者光速粒子）还没有传播到我们这里。从大爆炸之初开始算起到现在为止，一个以光速运动的粒子能够跑出的最远距离大约是460亿光年。那么此时此刻距离我们460亿光年之外的区域自然是不可观测的，或者说未能观测到的。
会，
虽然光在真空中传播，能量不会减弱。
原因：因为真空中没有物质能够吸收光的能量。光只有在其它介质中传播时才会有能量损耗，这是因为介质或多或少的能够吸收光子。
而宇宙空间内有星际尘埃，气体云！光在穿过其中时，表现为亮度变小！
而且光波会弥散，光在传播过程中发生红移现象，波长变长，频率变低，直到和宇宙背景一样！
但有一个更离奇的猜想，不可观测宇宙不可观测的原因：
哈勃望远镜发现几乎所有的星系都在远离地球，并且距离越远的星系远离的速度越快。如果远处的星系远离的速度接近或超过光速，意味着它发出的光永远到不了地球！
远处的星系远离的速度=星系自身移动速度+宇宙膨胀的速度。
这是有可能的！
光源发出的光的亮度具有平方反比性质，光源的亮度会随着距离的增加而迅速衰减。因为光源在三维空间中发出的光可以想象为一个球体的形状。刚开始光子密度很大，后来随着球的表面积的扩大，球面上光子的密度越来越小，表现为亮度的迅速衰竭。这只是遥远天体非常暗弱的其中一个原因。
但是不可观测宇宙的不可观测性，根本原因就是因为他发出的光就根本没有到地球，其中有一部分天体距我们620亿光年以内，他们发出的光会在路上，将来会到达地球，其中另一些部分的过天体与我们之间的距离太远使得宇宙膨胀的速度已经大过了光速，光永远不可能从他们传到我们这里。所以不可观测宇宙是用什么手段都无法看见。们在我们的光锥之外。
介质断了。
想象一个密度均匀的大球，核心发生了断裂。
非熔岩状态地核在转动，但是地核外不转动。
等下更新一个不可观测宇宙的。
不可观测宇宙不可观测的原因并不仅仅是光的削减，而是由于宇宙的膨胀导致光信号无法在有限时间内到达我们所在的观测位置。光作为一种电磁波，在传播过程中确实会受到一些因素的影响，但这些影响并不足以解释为何我们无法观测到整个宇宙。
光的传播和能量损失1. 光的传播光作为一种电磁波，其传播速度为 cc（光速），在真空中约为 3\times10^83\times10^8 m/s。光的传播可以用波动方程来描述： \frac{\partial^2\bold E}{\partial t^2}=c^2\nabla^2\bold E\\\frac{\partial^2\bold E}{\partial t^2}=c^2\nabla^2\bold E\\其中 \bold E\bold E 是电场强度，\nabla^2\nabla^2 是拉普拉斯算子。
2. 能量守恒根据能量守恒定律，光在传播过程中如果没有遇到吸收或散射，其总能量应该是守恒的。然而，光的强度会随着距离的增加而减弱，这是因为光波在空间中扩散。
3. 强度衰减光的强度 II 随距离 rr 的增加而衰减，可以用以下公式表示： I(r)=\frac{P}{4\pi r^2}\\I(r)=\frac{P}{4\pi r^2}\\其中 PP 是光源的功率。这个公式表明，光的强度与距离的平方成反比。
