整个可观测宇宙压缩成一个黑洞，体积会有多大？计算结果令人意外

在过去的日子里，天文学家已经根据观测到的宇宙平均密度，计算出了可观测宇宙的质量大约为10^53千克，我们将这个数值代入上述公式，就可以计算出可观测宇宙的史瓦西半径约为1.48 x 10^26米。

估计大家对这个数字没啥概念，我们不妨将其转换成另一种长度单位——光年，1光年就是光在真空中直线前进1年所跨越的距离，也就是9460730472580000米，简单换算一下就可以得出，1.48 x 10^26米大约为156亿光年。

所以我们的计算结果就是：如果将整个可观测宇宙压缩成一个黑洞，那么这个黑洞的体积就相当于一个半径为156亿光年的球体的体积。

可以看到，这个计算结果令人意外，比我们想象中的要大得多，实际上，宇宙的年龄只有138亿年，我们目前看到的最远天体发出的光线，其实是用了138亿年的时间才来到地球，也就是说，我们目前在宇宙中所能看到的极限距离也只有138亿光年，比我们计算出的结果还要小18亿光年。

值得一提的是，根据这个计算结果，我们还可以做出一个更加令人感到意外的推测。

所谓可观测宇宙，是指我们目前在宇宙中能够看到的最大范围，这就意味着，可观测宇宙的自然半径就是我们目前在宇宙中所能看到的极限距离，也就是138亿光年。看到这里可能有人会纳闷了，可观测宇宙的半径不是465亿光年吗，怎么又变成138亿光年了呢？

如上图所示，其实“465亿光年”这个数值是将宇宙的膨胀计算在内的，简单来讲就是，由于光速的限制，我们目前所看到的138亿光年外的天体，其实是它138亿年前的模样，而现在的它已经因为宇宙膨胀而跑到距离我们465亿光年的位置上了（如果它还存在的话）。

总而言之，根据我们得出的计算结果，整个可观测宇宙的自然半径是小于其自身的史瓦西半径的，为什么会这样呢？

其实从史瓦西半径的计算公式就可以看出，史瓦西半径与物体的质量是正比例关系，而一个物体的自然半径与它自身的质量的立方根是正比例关系（假设物体的均质的），因此当物体的质量达到一定程度的时候，它的史瓦西半径就会超过自然半径。

正如前文所言，如果一个物体的自然半径小于其自身的史瓦西半径，那么它就会成为黑洞，这就意味着，可观测宇宙或许并不需要“压缩成一个黑洞”，因为它本身就可能就是一个黑洞的内部空间，换句话来讲就是：我们可能生活在一个超级黑洞之中。

怎么样？是不是觉得很是意外？实际上，这就是“黑洞宇宙模型”的理论基础，该理论认为，黑洞的内部是一个完全封闭的空间，假如黑洞的体积足够大，并且其内部的物质在总体上能够均匀分布，那么广义相对论就允许黑洞拥有稳定的内部结构，而不至于坍塌。

由于整个可观测宇宙的自然半径小于其自身的史瓦西半径，因此可以推测出，我们生活在一个拥有稳定内部结构的超级黑洞之中，而这个超级黑洞在吸收了外部物质之后，其自身的质量也会增加，相应的，它的体积也会增加，这就解释为什么我们会看到宇宙在膨胀。

需要说明的是，虽然“黑洞宇宙模型”在一定程度上能够自圆其说，但是因为这种观点太过匪夷所思，并且也没有令人信服的观测数据来作为支撑，所以并没有获得科学界的普遍认同。

好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。

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