諸緣來去何增減？笑擁斜陽照海天。。。 短暫人生幾番風雨情。 匆匆走過幾度回眸戀。 心坎鑲著足痕淚光影。 誰悟得無生法忍行去。 *幻羽*捻題一*悟行* 2023/01/03/18:34:58

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可觀測宇宙是一個以觀測者作為中心的球體空間，小得足以讓觀測者觀測到該範圍內的物體，也就是說物體發出的光有足夠時間到達觀測者。現在推測可觀測宇宙半徑約為460億光年，直徑約為930億光年。

“可觀測”在這個意義上與現代科技是否容許我們探測到物體發出的輻射無關，而是指物體發出的光線或其他輻射可能到達觀測者。實際上，我們最遠只能觀測到宇宙從不透明變為透明的臨界最後散射面（surface of last scattering），但我們可能能夠從引力波的探測推斷這個時間之前的信息。

不論是通俗的還是專業的研究文章都會使用“宇宙”一詞指代“可觀測宇宙”，因為我們不可能知道任何與我們沒有因果關係的事物。但至今沒有發現指出“可觀測宇宙”等同於整個宇宙。此外，宇宙也可能比可觀測宇宙小。在這個情況下，觀測者認為距離很遠的天體，其實只是一個較近的天體發出的光環繞著宇宙移動而產生的複製影像。但這個理論很難被驗證，因為天體的不同影像可能處於不同的時代，外貌因而大不相同。

過去400年的望遠鏡觀測不斷地調整著我們對於地球在宇宙中的位置的認識。在最近的一個世紀裏，這一認識發生了根本性的拓展。起初，地球被認為是宇宙的中心，而當時對宇宙的認識只包括那些肉眼可見的行星和天球上看似固定不變的恒星。17世紀日心說被廣泛接受，其後威廉·赫歇爾和其他天文學家通過觀測發現太陽位於一個由恒星構成的盤狀星系中。到了20世紀，對螺旋狀星雲的觀測顯示我們的銀河系只是膨脹宇宙中的數十億計的星系中的一個。到了21世紀，可觀測宇宙的整體結構開始變得明朗——超星系團構成了包含大尺度纖維和空洞的巨大的網狀結構。超星系團、大尺度纖維狀結構和空洞可能是宇宙中存在的最大的相干結構。在更大的尺度上（十億秒差距以上）宇宙是均勻的，也就是說其各個部分平均有著相同的密度、組分和結構。

我們相信宇宙是沒有“中心”或者“邊界”的，因此我們無法標出地球在整個宇宙中的絕對位置。地球位於可觀測宇宙的中心，這是因為可觀測性是由到地球的距離決定的。在各種尺度上，我們可以以特定的結構作為參照系來給出地球的相對位置。目前依然無法確定宇宙是否是無窮的。

我們通常的空間概念，是指由長、寬、高組成的三維空間。時間本身具有維度的某些特點，例如一條時間軸可以連接無數個3維空間，因此可以認為我們生活在3+1維時空（4維空間）中；但時間與長、寬、高卻是有很大的區別的，例如時間單位與長度單位是不一樣的，因此這還不算真正意義上的多維空間。由於光子只能在三維空間中傳播，人的肉眼無法看到其他可能存在的維度，這就使得對多維空間的探尋非常困難。但是，眾多的科學家、物理愛好者和科幻迷還是提出了各種有關於多維空間的理論。

在平行宇宙理論中，由於存在著無數多個3維宇宙，這些宇宙並不能通過長、寬、高或者時間進行相連，只能通過另外一條維度進行連接，因此平行宇宙本身就是一個4+1維時空（5維空間）。

在弦理論中，認為各種基本粒子都是由很小很小的線狀弦組成的，在眾多現象難以用理論解釋的情況下，愛德華·維頓提出了11維空間的概念。

 

有些人認為，進入黑洞就可以見到神秘的多維幾何體。

外太空，亦稱外太空、宇宙空間，簡稱空間、外空或太空，指的是地球大氣層及其他天體之外的虛空區域。

與真空有所不同的是，外太空含有密度很低的物質，以等離子態的氫為主。其中還有電磁輻射、磁場等。理論上，外太空可能還包含暗物質和暗能量。

外太空與地球大氣層並沒有明確的界線，因為大氣隨著海拔增加而逐漸變薄。假設大氣層溫度固定，大氣壓會由海平面的大約1013毫巴，隨著高度增加而呈指數化減少至零為止。

國際航空聯合會定義在100公里的高度為卡門線，為現行大氣層和太空的界線定義。美國認定到達海拔80公里的人為宇航員，在航天器重返地球的過程中，120公里是空氣阻力開始發生作用的界線。

太空的空氣稀薄，幾乎真空，而且能清晰看見地面上所看不見的星星，因此，美國國家航空航天局放置了哈勃望遠鏡用以觀察宇宙。

若要執行一個軌道，航天器必須飛得比在次軌道飛行器更快。太空航具必須要有足夠的水準速度才能進入軌道，也就是重力加諸於太空航具的加速度必須小於或等於由水準運動產生的向心加速度。因此進入軌道的太空航具不只是進入太空，還必須要有足夠的軌道速度（角速度）。對低地球軌道，這大約是7,900米/秒（28,440公里/小時）；相對之下，最快的飛機（不包括再入的太空航具）是美國空軍的X-15在1967年創造的，它的速度只有2,200米/秒（7,920公里/小時）。

康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基最早意識到，無論使用何種化學燃料，多級火箭都是必不可少的。能夠在地球的重力場中獲得自由，並且進入行星際空間的逃逸速度大約是11,000公里/小時（8公里/秒），進入低地球軌道的速度所需要的能量（32 MJ/kg）大約攀爬到相同高度所需要能量（10 kJ/(km·kg)）的20倍。

次軌道飛行和軌道飛行有著主要的不同，環繞地球的穩定軌道（也就是不受大氣阻力的影響），最低的高度是海拔350公里（220英里），一般常見的誤解是單純的認為軌道只要在這個高度就是達到太空的邊界。理論上說，在任何的高度都可以獲得需要的軌道速度，只是大氣拖曳排除了高度太低的軌道。只要有足夠的速度，飛機也可以進入軌道，但是在目前，這個速度數倍於目前的技術可以達到的合理速度。

另一個常見的誤解是軌道上的人在地球的引力之外，因為他們是“漂浮著”。他們會漂浮是因為他們是自由落體：他們伴隨著航天器一起加速的落向地球，但同時他們也以夠快的速度離開直線的路徑，讓他們在地球的表面上保持恒定的距離。地球的引力遠遠超過範艾倫帶，並且使月球保持在距離地球平均384,403公里（238,857英里）的軌道上。

太空不是完美的真空：不同的區域由不同的大氣圈和“風”所定義，並且主導著那些區域，並且風會向外擴展超越原本定義的區域。地球空間從地球的大氣層向外擴展到地球的磁層，使它與太陽風的行星際空間有所區隔。行星際空間延伸到了太陽圈，這是太陽風和星際介質的風交會的地方。星際空間繼續延伸到銀河系的邊緣，然後逐漸隱沒至星系間的空洞。

 

地球空間是鄰近地球的外太空區域。地球空間地方包括大氣層上層的區域，像是電離層和磁層，範艾倫輻射帶也在地球空間內。在地球的大氣層和月球之間的地區有時也稱為“地月空間”。

雖然它滿足外太空的定義，但在卡門線之上數百公里空間內的大氣密度依然可以對衛星造成足夠的阻力。許多人造衛星都在這個稱為低地球軌道的區域內運作，並且每隔幾天就需要啟動它們的發動機來維持軌道。此處的阻力雖然很低，但在理論上仍足以超越太陽帆所受到的輻射壓力，而這是行星際旅行所建議的一種推進系統。

充塞在地球空間內的帶電粒子密度非常低，他門的運動受到地球磁場的控制。這些由等離子形成的物質會受到太陽風暴的擾動，在太陽風的驅動下形成流向地球上層大氣層的電流。

當磁暴發生在地球空間的兩個地區，輻射帶和電離層，會造成強烈的擾動。這些風暴造成的高能電子流量增加，能夠對衛星上的電路造成永久性的損害。擾亂電信和GPS技術，並且即使在低地球軌道的宇航員也會受到危害。它們也會在地球的磁極附近創造出極光。

地球空間還包含許多之前發射的載人或不載人航天器遺留下的殘骸，會對後續的航天器造成潛在的危害。有些碎片在經過一段時間後會重返地球的大氣層內。

缺乏空氣的地球空間（和月球表面）是天文學家觀察所有電磁頻譜的理想場所，由哈伯太空望遠鏡傳送回來的精彩圖片可見一斑，允許來自137億年前的光－幾乎就是大爆炸的時期－被觀測到。

地球空間的上層邊界是磁層和太陽風交界的介面，內側的邊界是電離層。或者說，地球空間是地球大氣層上層和地球磁場抵達的最外側之間的外太空。

行星際空間是太陽系內圍繞著太陽和行星的空間，這個區域由行星際介質主導，向外一直延伸到太陽圈，在那兒銀河系的環境開始影響到伴隨著太陽磁場的粒子流量，並且超越太陽磁場成為主導。行星際空間由太陽風來定義，來自太陽連綿不絕的帶電粒子創造了稀薄的大氣圈（稱為太陽圈），深入太空中數十億英里。風中的質點密度為5-10 質子/cm3，並且以 350-400km/s的速度在移動。太陽圈的距離和強度與太陽風活動的程度息息相關。自1995年起發現系外行星的意義為其他的恒星也有能力擁有自己的行星際介質。

行星際空間的體積內幾乎是純粹的真空，在地球軌道附近的平均自由半徑大約是1天文單位。但是，這個空間並非完全的真空，到處都充滿著稀疏的宇宙線，包括電離的原子核和各種的次原子粒子。這兒也有氣體、等離子和塵粒、小流星體和到目前為止已經被微波光譜儀發現的數十種不同有機分子。

行星際空間包含太陽生成的磁場，也有行星生成的磁場，像是木星、土星和地球自身的磁場。它們的形狀都受到太陽風的影響，而類似淚滴的形狀，有著長長的磁尾伸展在行星的後方。這些磁場可以捕獲來自太陽風和其他來源的粒子，創造出如同範艾倫帶的磁性粒子帶。沒有磁場的行星，像是火星和水星，但是金星除外，它們的大氣層都逐漸受到太陽風的侵蝕。

星際空間是在星系內未被恒星或它們的行星系佔據的空間。星際介質－依照定義－存在於星際空間。

星系際空間是有物質的空間和星系之間的空間，星系際空間非常接近完全的真空，但通常仍會有自由的塵埃和碎片。在星系團之間，稱為空洞的空間，則幾乎是完全的真空。有些理論認為每立方米一顆氫原子的密度相當於宇宙的平均密度。但是，宇宙的密度很顯然是不均勻的；他的密度從在星系內非常高（包括在星系內有著高密度的結構，像是行星、恒星、和黑洞等）到在廣大的空洞內非常低，遠低於宇宙平均值的密度。

圍繞和延伸在星系之間，有著稀薄的等離子，它們被認為具有宇宙纖維狀結構，這是比宇宙的平均密度略為密集的區域。這些物質被稱為星系際介質（IGM），並且通常是被電離的氫；也就是包還等量的電子和質子的等離子。IGM的密度被認為是宇宙平均密度的10至100倍（每立方米擁有10至100顆氫原子）。在富星系團內的密度高達平均密度的1000倍時。

星系際介質被認為主要是電離氣體的原因是以地球的標準來看，它的溫度被認為是相當高的（雖然有些地區以天文物理的標準來看只是溫暖）。當氣體由空洞進入星系際介質，它被加熱至105K到 107K，這是足夠讓氫原子在碰撞時被撞出的電子成為自由電子，像這種溫度的星系際介質被稱為溫熱星系際介質（WHIM）。電腦的類比顯示，在宇宙中約有一半的原子物質可能存在於這種溫熱、稀薄的狀態。當氣體從溫熱星系際介質的纖維狀結構進入星系團的宇宙斯狀結構的介面時，它的溫度會升得更高，溫度可以達到108K或更高。