你心中想像的宇宙是什麼樣子的？想像一下，有個朋友向你誇耀他們最近造訪了一個巨集偉的建築、運動場或者博物館。你認為那個建築的規模是否巨集大？它只是大得讓人驚歎，還是顯得空曠無人呢？

"寬敞"一詞並不等同於空無一物。這僅意味著有足夠的空間去移動裡面的物體。類似地，外層空間並非完全空白。它是巨大的，持續膨脹著，但其中包含著許多東西。

Nilakshi Veerabathina在童年時期就對雲朵的距離、地球之外的世界以及太空的規模懷有強烈的好奇心。這種求知欲促使他攻讀天文學碩士和博士學位。現在，作為德克薩斯大學阿靈頓分校的一位物理學教授，Veerabathina已經致力於傳授這些概念二十個年頭。現在，讓我們聽聽Veerabathina揭示的秘密吧。

太空的起點在何處？

我們的地球被不同層級的氣體所環繞。在海平面上，地球大氣中每立方釐米大約有100億個分子。隨著海拔升高，大氣層變得越來越稀薄。

在約50到62英里（80到100公里）的高度，沒有足夠的氣體支撐飛機飛行。這個區分地球大氣層和外太空的邊界被稱作卡門線，以匈牙利裔美國工程師和物理學家Theodore von Kármán的名字命名。位於Kármán線之上的區域都被統稱為"空間"。

空間的密度可能會變化，但平均來說，每立方釐米大約只有1個原子。設想一下，地球大氣中的一個骰子大小的立方體包含數十億個空氣顆粒。而在太空中，同樣體積的立方體可能只包含一個或兩個顆粒。

星際介質與輻射

太空，或者說外太空，是一個幾乎完美的巨大虛空，基本上不含任何物質。與地球大氣相比，這個虛空中的粒子非常稀少。然而，它也並非完全空白。

散佈於太空中的物質被稱為星際介質，其中包括氫原子和氦原子。它們是太空中最普遍的元素，以帶電和中性的形式存在。星際介質還含有宇宙塵埃——散佈在太空中的各種元素的微小顆粒，包括碳和矽。

被稱作宇宙射線的高能粒子——主要是質子和原子核——以接近光速的速度穿越太空。這些宇宙射線來自多個源頭，包括太陽，以及其他諸如超新星、墜入黑洞的物質、星系碰撞等等。

宇宙中充滿了各種形式的輻射，包括宇宙微波背景輻射。這是宇宙誕生之初留下的餘溫。像超新星和黑洞這樣的高能宇事件也會發出X射線和伽馬射線。

恆星、行星以及其他許多天體產出的磁場也滲透進太空。這些磁場通過像磁鐵一樣吸引或排斥帶電粒子來影響它們的路徑。

暗物質與暗能量

科學家預測，一種不發光也不釋放能量的物質——暗物質，佔據了宇宙品質的一大部分。研究者之所以推測其存在，是因為可以看見它對其他可見物質的引力影響。

類似地，科學家們預計一種名為暗能量的神秘能量形式正在推動宇宙加速膨脹。與暗物質不同，暗能量與物質或引力無關，但被認為是空間本身的屬性。

如果把宇宙想像成一個氣球，那麼暗物質就像構成氣球的材料，影響其形狀；而暗能量則相當於吹進氣球的空氣。它不改變氣球的材質，但會加速氣球膨脹的速度。

宇宙是否會扭曲？重力能否彎曲空間？

空間本身也可以扭曲。將這個空間想像成一張大而富有彈性的蹦床。如果你在蹦床中央放置一個沉重的球，比如保齡球，蹦床就會凹陷。這種凹陷類似於空間在大物體，如行星或恆星周圍發生的彎曲。球體越大，其產生的重力就越強，下沉的程度也越深。

假如你在蹦床上滾動一個較輕的彈珠，當保齡球處於中心時，彈珠可能會開始繞過由保齡球造成的凹陷軌跡前進。彈珠沿著曲線移動的方式，就如同行星繞太陽轉動一般。

想像一下，你用手電筒照亮蹦床的表面。如果光線靠近保齡球造成的凹陷處，它在傳播途中可能會略微彎曲。這個過程就好比光線穿過太空中的大型物體（例如星系）時發生的現象一樣。

設想一個黑洞，它具有如此巨大的引力，就像一個更大、更深的凹陷處的蹦床。如果你把一顆彈珠滾得太接近，它可能會掉進去並消失，這與物體在太空中被吸入黑洞后無法逃脫的情形相似。

因此，空間可以在具有強大重力的大物體周圍發生扭曲或變形，如同你把一個重球放置在蹦床上時它會產生彎曲一樣。

太空遠非空洞無物。它包含了粒子、輻射、磁場以及神秘形式的物質和能量。把太空想像成一個三維遊樂場，裡面存在著恆星、行星、星雲和星系等物體，共同構成了我們這個迷人且複雜的宇宙。