摘要:想要用具体方式描述宇宙的大小,几乎是不可能的事。人类在宇宙中的存在极其渺小,即便找到某种对比,也很可能高估了人类自身的重要性。但这并不意味着这种对比毫无意义,提醒自己在宇宙中的渺小,有助于我们理解地球在更宏大格局中的位置,即便地球在宇宙中可能渺小到几乎可以忽略
想要用具体方式描述宇宙的大小,几乎是不可能的事。人类在宇宙中的存在极其渺小,即便找到某种对比,也很可能高估了人类自身的重要性。但这并不意味着这种对比毫无意义,提醒自己在宇宙中的渺小,有助于我们理解地球在更宏大格局中的位置,即便地球在宇宙中可能渺小到几乎可以忽略不计。面对定义宇宙的庞大数字,人们很容易陷入抽象的困惑,比如100万这个常见数字,实际意义也很难感知,而将其换算成100万秒约等于11.5天,就能更好地理解。下面,我们就来看看宇宙尺度下的类似例子。
地球上的测量通常指两个物体间的实际距离,比如1英里外的城镇,距离观测者5280英尺(约1.61公里)。
但在太空中,距离过于遥远,测量单位会结合时间,最常用的就是光年。
1光年即光(宇宙中已知最快速度)在一年内传播的距离,约等于9.46万亿公里。
距离地球第二近的恒星——半人马座阿尔法星,就有4.4光年远,可见天文学家为了简化表述,不得不将数万亿公里的距离“浓缩”成光年这个单位。
无需前往遥远太空,就能发现地球的渺小。木星作为太阳系最大的行星,体积是地球的1300倍。
木星上有一个名为“大红斑”的风暴,其大小本身就相当于2-3个地球。
但木星与太阳相比,又显得微不足道——太阳体积是地球的100多万倍,质量占太阳系总质量的99.8%-99.9%。
每天太阳升起时,都在提醒我们宇宙的宏大尺度。
面对宇宙中如此庞大的数量,手动统计每个星系既不现实,甚至连估算都十分困难。
因此,直到2016年底,天文学家还认为宇宙中约有1000亿-2000亿个星系,后来发现这个估算不仅错误,还偏差了10倍。
新的发现表明,宇宙中的星系总数约为2万亿个(未来这个数字可能还会大幅调整)。
按此计算,地球上每个人平均能对应到285个星系。
仰望夜空,能看到黑色背景上点缀着无数光点,哈勃超深空场项目拍摄的照片看起来与之相似。
但两者有本质区别:夜空中的光点是单个恒星,而哈勃照片中的光点都是星系。
每个这样的星系中,都可能包含超过1000亿颗恒星。
仙女座星系和银河系确实正朝着彼此的方向运动,未来会发生碰撞。
但即便碰撞发生,两个星系中的恒星也完全不会相互撞击。
因为星系内部存在大量空白区域,恒星发生实际碰撞的概率极低(推测)。
这并不意味着碰撞不会带来变化,只是恒星无物理接触这一事实,足以体现宇宙空间的广阔。
别想了,人类目前根本无法前往仙女座星系。
虽然有几个较小的星系距离银河系更近,但更大的仙女座星系是距离我们最近的大型星系,两者相距250万光年。
即使人类始祖从一开始就乘坐光速飞船前往仙女座星系,至今也走了不到20%的路程。
甚至在那位“虚构的旅行者”到达之前,人类文明可能就已经灭绝了(推测)。
事实证明,人类的想象力也难以完全捕捉宇宙的宏大。
许多科幻作品都会涉及超光速旅行,因为如果没有这种设定,故事就只能局限在少数几颗行星上。
但即便像《太空炮弹》中“太空炮弹1号”这样的经典科幻飞船(除《飞出个未来》中的“行星快递”号外),速度能达到光速的13亿倍以上,到达仙女座星系仍需要将近一天时间。
而要穿越整个宇宙(直径930亿光年),则需要数十年,可见即便最狂野的想象,也低估了宇宙的尺度。
为了让大家更好地理解这个尺度:930亿英里(约1.5万亿公里)的距离,相当于从地球到太阳往返约500次。
但要记住,1光年就相当于约9.46万亿公里,而这只是可观测宇宙的尺度。
由于人类无法观测到可观测范围之外的区域,宇宙究竟延伸到何处,我们无从知晓(推测)。
不过,我们可以这样理解已知宇宙的大小:如果一个人能以每秒1光年的速度旅行,从宇宙一端到另一端也需要将近3000年。
即便在地球上,也有一些数量庞大到人类难以理解的事物。
比如,地球上的沙粒数量估计约为7.5千兆(即7.5后面跟18个零),要理解这个数字就已经很困难了。
但宇宙中的恒星数量比这还要多,而且差距还不小——恒星数量约为沙粒数量的5-10倍(推测)。
金星是距离地球最近的行星,但实际上两者距离并不近。
金星与地球的距离在3862万公里到26070万公里之间,光从地球传到金星(或反之)需要2-15分钟。
由于通信信号的传播速度与光速相同,这意味着如果和金星上的人通话,往返一次应答最长需要30分钟。
登月是人类科技成就的巅峰,将人类送往约38.4万公里外的另一个天体——月球。
这个距离足以容纳太阳系所有行星,而人类仅用3天就完成了这段旅程。
但光完成这段路程只需要1.3秒,从天文尺度来看,这个距离微不足道。
可即便如此,登月仍是人类迄今为止最了不起的成就。
对于对宇宙尺度好奇的人来说,这些颠覆认知的事实是否让你重新认识了宇宙的宏大?你觉得哪个事实最能体现宇宙的“无边无际”呢?
来源:小高讲科学