用22英寸望远镜看宇宙是什么样子（宇宙究竟有多大）

你是否在凝视夜空的时候也有过这样的疑惑，那就是宇宙到底有多大呢？

事实上，这个问题至今都无解，因为以咱们的科技发展程度和宇宙的膨胀速度，人类无法站到上帝视角观察宇宙的大小或者形状。

人类仰望星空

不过，当人类把望远镜对准夜空的时候，就注定了这场探索永不停歇。

此前，美国NASA发布了距离地球150万公里的韦伯望远镜首批彩色照片，让人感到绝望。

那么，韦伯望远镜到底在更深的宇宙中发现了什么呢？

韦伯望远镜带你洞悉宇宙黎明

对天文观测领域不感兴趣的人，看到韦伯望远镜的时候可能还要愣一下，甚至在想是不是名字打错了，不应该是“哈勃望远镜”吗？这也情有可原，毕竟著名的“鸽王”韦伯望远镜是在2021年年末才发射的，其服役时间没多久。

韦伯望远镜

而人类的老朋友哈勃望远镜就不一样了，它从1999年顺利升空之后，已经为我们传回了许多张宇宙照片。它拍摄的极深场图像当中就有诸多美丽的星点，这里面可能还包括了132亿年前就诞生的古老星系。

哈勃望远镜拍摄的极深场图像

不过转眼已经二十多年过去，哈勃也到了退休的年纪了，而咱们今天要说的韦伯望远镜会接替它的位置，继续充当人类的“深空之眼”。

别看韦伯望远镜在制造和发射的过程中，总是莫名其妙的延期，但是自从发射之后还是非常“勤快”的。这不，此前它就将它自己在150万公里之外拍摄的照片传了回来。

韦伯望远镜的部署程序

首先咱们来看看这张类似于“哈勃极深场图像”的照片，这是韦伯望远镜拍摄的第一张全彩照片，其中这些闪闪发光的星点可不是某一颗恒星，而是庞大的星系。

据悉这个星系团的名字叫做SMACS 0723，它与地球之间的距离大概是46亿光年。如果你将这张图片放大就会发现，每一个光点当中可能包含了大量的星系。

韦伯望远镜拍到的星系团

除了这张图片之外，韦伯望远镜还拍摄了史蒂芬五重星系、南环星云和船底座大星云等等，当这些宇宙深空的图像被一一公布之后，大家都被它们的美所吸引了。

原来在宇宙的更深处，真的藏着这么多的美丽的图景。以船底座大星云为例，它距离地球大约7600光年，是天空当中最大、最亮的星云之一。

船底座大星云

不过人们在观赏这些美丽的宇宙图片时，不禁又开始了深思，那就是宇宙到底有多大，如果单从韦伯望远镜传回来的图片来看，那确实太让人绝望了。

宇宙的广阔超乎想象

过去人们总爱将自己比作蝼蚁，而将宇宙看成一个巨人。但是随着探索的深入，我们就发现，人类根本算不上是蝼蚁，顶多是宇宙巨人体内一个难以发现的微生物罢了。

宇宙之大，难以想象

或许你觉得人类从上世纪开始的宇宙探索已经有了成就，可能用不了百年，我们就能到宇宙的边界，丈量一下这家伙到底有多大。

但实际上这真的是想太多了，因为其实我们引以为傲的探索战绩，不过是在家门口打转罢了。再加上此次韦伯望远镜传回的照片，就更是证明了这一点，为什么这么说呢？

韦伯望远镜拍到的史蒂芬五重星系

以韦伯望远镜传回的那张星系团的照片为例，由于它和我们之间的距离是46亿光年左右，所以我们看到的景象应该是它很久之前发出的，或者可以说我们看到的是该星系团46亿年前的模样。

而在46亿年之前，太阳系才刚从一个巨型星际分子云当中坍缩出现，地球在此时也许还尚未形成。

其次，在这张图片当中还有许多造型奇特的“星点”，它们看起来十分的扭曲，有一定的弧度。这些奇怪的星系之所以表现出了和周围的与众不同，是因为它们本就是“虚影”。

扭曲的星系

爱因斯坦曾经在广义相对论当中预言过，宇宙当中的大质量天体会导致附近的时空出现畸变，而当光线经过这些区域的时候也会弯曲。

因此这张图片上那些带有弧度的星系，其实是更遥远星系光线路过SMACS 0723星系团之后被弯曲的表现。

引力透镜效应

这样来看的话，这张照片当中那些被扭曲的星系，可能来自宇宙更深处，并且它们的年龄可能也更加的古老。

那么韦伯望远镜带我们看见宇宙的尽头了吗？

很显然，并没有，虽然它相对哈勃望远镜距离地球更远、性能也更好，但是依旧无法看见宇宙的尽头。

从某种角度上来说，就算人类未来迎来了科技大爆炸，能够制造出更厉害的深空望远镜，我们也无法去丈量宇宙的大小。

这是因为宇宙从来就没有给人类看清楚它的机会，听起来可能有些残酷，但是事实就是如此。

在人类眼中奔跑得最快的光，于宇宙尺度下运动的时候都像是一个迟暮的老人，它的速度远远赶不上宇宙膨胀的速度。

宇宙膨胀速度超越光速

所以，你以为光照亮了宇宙的边界，却不知道这个边界之外可能还有着无尽的范围。

更不用说，如果按照许多科学家对宇宙微波背景辐射图的观察来看，这其中有异常分布的斑点，可能正代表着在宇宙之外依旧存在“宇宙”。

微波背景辐射图当中的斑点

换句话说，不仅地球它在太阳系中有诸多的行星兄弟姐妹，宇宙之外也有许多的宇宙，它们拥挤在某个巨大的空间当中，边界甚至会相互嵌套。

因此，哪怕人类得知了现在所处的宇宙有多大，更多的问题也会接踵而至，比如假如宇宙有边界，那么边界之外又是什么呢？

宇宙泡泡可能很多

不过，韦伯望远镜拍摄的图片虽然从某种角度给我们浇了一盆冷水，但是人们依旧希望它能在未来带给我们更多的惊喜。

那么韦伯望远镜到底有什么特殊之处？它又在哪些方面超越了哈勃望远镜？

造价昂贵韦伯望远镜

如果按照原计划来看，韦伯望远镜应该与2007年发射，而事实上它墨迹了十几年才顺利升空。

这期间，造价预算也跟火箭升空一样上涨，初始预算仅仅5亿美元的韦伯望远镜，到了2019年时，总预算已经追加到了97亿美元。

韦伯望远镜的镜片

光是从造价上来看，韦伯望远镜就比哈勃望远镜贵多了。

不过这么多钱也不是白花的，因为它与专注观察可见光波段的哈勃望远镜不同，韦伯的视力更好，可以看到波长更长的中红外波段。

韦伯望远镜和哈勃望远镜对比

并且咱们从韦伯这面金光闪闪的六边形反射镜就能看出，它的口径是哈勃的6倍以上，而口径大小对望远镜的观测能力来说有多重要大家都明白。

不过需要注意的是，韦伯望远镜的质量却不如哈勃重，它只有6.2吨左右，而哈勃则有11吨。

精光闪闪的镜面

值得一提的是，韦伯望远镜安置的地方也很关键，它在距离地球大约150万公里的拉格朗日L2点上，这是地球与太阳星城的稳定体系中存在的平衡点之一，可以尽量规避太阳辐射对其造成的影响。

韦伯望远镜的位置

要知道韦伯望远镜对于工作环境的温度要求还是非常高的，如果温度过高，它的镜片也会发射出红外线，从而发导致无法准确观测到来自宇宙深处的微弱红外光。

因此，这一位置能够有效地让它远离太阳，出色地完成工作。

就让我们一起期待，韦伯望远镜在未来能够给我们传回更多的照片，带我们一览宇宙深处的瑰丽之景。虽然那里可能是人类终其一生都无法抵达的地方，但是看一看也能当做是去过了。

韦伯望远镜

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