1,600 佑米!
宇宙是全部的空间以及其中的一切。没有人知道宇宙有多大,它也可能是无限的。上方显示的大小——1600 佑米(约合 1700 亿光年)——并不是一个测量值。光年是光在一年内传播的距离。
能够被测量的部分是可观测宇宙,也就是自大爆炸以来光已经有时间到达地球的区域,它的直径约为 930 亿光年。整个宇宙很可能比这大得多,但迄今为止,人们只能给出宇宙大小的下限,而无法直接测量它。
设定这一下限的方法之一,是测量空间的形状。如果空间像球面那样弯曲回自身,宇宙就会有一个有限的大小。普朗克卫星的测量结果,结合星系巡天数据,显示空间的平直程度误差不超过约 0.2%。
2011 年的一项分析综合了这类测量数据,以 99% 的置信度得出结论:宇宙的体积至少是可观测宇宙的 251 倍。如果空间恰好是平直的,或者以相反方向弯曲,并且没有特殊的形状,那么宇宙就会无限延伸。
如果空间自身首尾相连,它就可以在不弯曲的情况下仍然是有限的。一些电子游戏正是这样设计的:飞船从屏幕的一边飞出,会从另一边重新出现。在这样的宇宙中,来自同一区域的光可能会从不止一个方向到达地球。
如果真是这样,宇宙微波背景——早期宇宙留下的微弱辉光——就会在天空的不同区域呈现出相互匹配的冷热斑点圆环。2004 年,一个团队在 NASA 的 WMAP 探测器绘制的星图中搜索这样的圆环,但没有找到半径大于 25 度的匹配圆环。
这一结果针对多种可能的形状,排除了直径小于 24 吉秒差距(1 吉秒差距约为 32.6 亿光年)的宇宙。但这项搜索无法排除更大的首尾相连宇宙,也无法排除宇宙是无限的这一可能性。