宇宙到底有多大?如果銀河系直徑爲1米,同比縮小的宇宙有多大?

星空承載浪漫 2024-06-21 18:37:55
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宇宙到底有多大?這是人類走出地球之後一直都在探索的問題,古時候由于人類的科技不夠發達,所以古人一直都認爲地球就是唯一的世界,在古人眼中對地球的認識是非常淺薄的,古埃及人認爲地球是放在四只大象背上的平板,大象則是站在一只大龜背上,龜浮在海面上,在我國古代就有大地如棋盤之類的說法,總之古人認爲地球就是平面的,在公元前6世紀,古希臘著名科學家畢達哥拉斯突破了傳統和直觀的局限,第一個明確提出地球是球形,實現了人類對地球認識的一個飛躍,畢達哥拉斯的地球球形說是以充分的觀察結果爲基礎的,他觀測到月光不是月亮自己發出的光,而是反射太陽的光,進而他還發現了月面上陰暗交接處有一道弧線,這種現象只有在光線照射到球形物體上才會出現。

這就說明月球是球形的,由此他推想到地球和其他天體一樣,都是球形的,後來到了16世紀的時候,世界航海大發展,出現了一些著名的航海家,他們最初目的是到海外尋找殖民地。1519年9月,葡萄牙的航海家麥哲倫在西班牙牙國王的支持下率領200多人的五艘船隊一直向西,曆盡千辛萬苦,于1922年9月,回到了西班牙。但麥哲倫本人在經過菲律賓群島時,因介入當地人的沖突而身亡,回到西班牙的是一艘10多人的帆船。麥哲倫船隊的環球航線地球一周的壯舉,證實地球是一個球體,結束了地圓與地方的爭論。後來到了20世紀中期,人類進入太空,通過人造衛星拍攝地球的照片,人類終于目睹了地球的全貌,從而直觀的證明了地球是球狀的,蘇聯宇航員加加林成爲人類曆史上第一個親眼目睹地球是球體的人。

經過科學家的計算得出,我們地球質量大約是5.97*10^24千克,平均直徑大約是12756公裏,體積大約是1.08*10^12立方公裏,表面積大約是5.1億平方公裏,赤道周長大約是40075公裏,地球其實就是太陽系中的一顆行星,在太陽系中一共有八大行星,它們分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,在海王星的外面還有一顆冥王星,曾經冥王星也屬于一顆行星,但是後來科學家認爲冥王星的體積和質量都太小了,于是將它踢出了行星的行列,通過科學家的研究我們能夠知道,太陽系的直徑非常廣闊,很多人認爲太陽系的日球層頂就是太陽系的邊緣地帶,因爲在這個範圍內,是太陽風遭遇到星際介質而停滯的邊界,但實際上,日球層頂並不是太陽的邊界,目前科學家認爲,太陽系的邊緣在奧爾特星雲。

這是太陽引力最邊緣的區域,奧爾特星雲是一個包裹整個太陽系的球體雲團,由衆多彗星組成,它們是早期太陽系形成的,外圍留下來的剩余物質,奧爾特星雲的範圍非常大,距離太陽大約有50000-100000個天文單位,只有飛出奧爾特星雲才算是真正飛出了太陽系,爲了能夠飛出太陽系,科學家們也做了很多努力,在47年前,NASA發射了旅行者號探測器,這是人類目前飛行最遠的探測器,1977年9月5日,旅行者1號從地球發射升空,截止2024年6月,旅行者1號已經在太空中飛行了46年,目前距離地球約245億公裏。它身上有很多厲害的技術和系統,使其能在太空惡劣環境中保持長時間穩定運行。雖然旅行者號探測器在宇宙中飛行了很長時間,但是到現在它依然沒有飛出太陽系。

科學家通過計算得出,如果按照旅行者號探測器現在的飛行速度,想要完全飛出太陽系至少需要上萬年的時間,對于人類來說,上萬年的時間實在是太漫長了,所以人類現在根本無法飛出太陽系,不過對于宇宙來說,太陽系就像是一粒沙子,在太陽系的外面還有銀河系的存在,根據科學家的研究得出,銀河系的直徑大約是10萬光年,銀盤厚度大約是1000-10000光年,擁有恒星數目大約是2000億到4000億顆,總質量大約是太陽的8億到20億倍左右,看到這裏,相信很多人都已經覺得銀河系已經非常大了,但是銀河系也隸屬于其它星系中,在銀河系的上面是本星系群。本星系群是包括地球所處之銀河系在內的一群星系。這組星系群包含大約超過50個星系,其中心位于銀河系和仙女座星系中的某處。

本星系群中的全部星系覆蓋一塊直徑大約1000萬光年的區域。本星系群又屬于範圍更大的室女座超星系團。本星系群有兩個次群:由銀河系和大小麥哲倫雲組成的銀河系次群及以仙女星系爲中 心 、包括 M 32 、NGC 205 、NGC147、NGC185、仙女矮星系和三角星系(M33)在內的仙女星系次群。本星系群是本超星系團的一個成員。室女座超星系團裏面包含了100個星系群和星系團,室女座星系團位于中心位置,本星系群位于室女座超星系團邊緣位置,不過在室女座超星系團上面還有更大的宇宙結構——拉尼亞凱亞超星系團,拉尼亞凱亞超星系團裏面包含了10萬個星系。直徑範圍達到了1.59億秒差距,也就是5.2億光年,在如此龐大的星系上面,還有更大的宇宙結構。

目前人類能夠觀測到的宇宙直徑大約是930億光年,而這並不是宇宙的全部範圍,宇宙可能比我們想象的還要大,如果我們把宇宙的基本單位縮小,那麽是不是宇宙就顯得沒有那麽大了?假如我們將銀河系的直徑10萬光年縮小爲1米,那麽等比縮小的宇宙到底有多大?當銀河系被縮小爲1米的時候,銀河系的兩個衛星星系大麥哲倫星系和小麥哲倫星系分別是距離銀河系1.6米到2米遠,縮小後的仙女座星系直徑大約是2.2米,距離銀河系大約有25米,在銀河系的附近還有很多其它的星系,比如說巴納德星系距離銀河系有160萬光年,縮小後也就是16米,IC星系距離銀河系大約有180萬光年,縮小後大約是18米,M32星系距離銀河系265萬光年, 縮小後就是26.5米。

NGC3109星系距離銀河系420萬光年,縮小後它距離銀河系有42米,本星系群的覆蓋範圍大約是1000萬光年,縮小後也就是100米,室女座超星系團的直徑大約是1.5億光年,縮小後就是1.5公裏,可觀測宇宙直徑範圍大約是930億光年,同比縮小的可觀察宇宙直徑大約是68萬平方公裏,這個範圍也就是一個省的面積左右,看到這裏,大家是不是都已經覺得宇宙不是很大了,不過這裏需要注意的是,這僅僅是可觀測宇宙的範圍,而且還是縮小比例之後的數字,如果說我們的宇宙是無邊無際的,那麽即使我們在怎麽縮小,宇宙還是無限大的,從理論上來說,如果宇宙是一個球形的,那麽宇宙就是有邊界的,但是空間是宇宙膨脹所産生的,只有膨脹到的地方才有空間。

目前人類能夠觀測到的宇宙直徑,只是因爲光達到了那裏,所以才能夠被我們觀察到,之外的地方還沒有觀察到,是因爲光還沒有過去,也可以說是人類的科技還不夠發達,根據科學家的研究發現,宇宙膨脹的速度已經遠遠超過了光速,既然如此,那麽人類的目光永遠比真正的邊界晚一步,空間的膨脹最早是由天文學家埃德溫·哈勃在20世紀20年代發現的。哈勃第一次發現,與當時人們所認爲的相反,宇宙中包含了大量的星系,而不僅僅是銀河系。在觀測遙遠的星系時,哈勃注意到大多數星系都是紅色的。雖然遙遠星系的顔色似乎不是特別明顯,但幾乎每個星系都是紅色的這一事實表明,它們都在以驚人的速度遠離我們。目前對宇宙膨脹率的估計表明,空間以每百萬秒差距每秒73公裏的速度膨脹。

天文學家使用的是秒差距,1秒差距等于3.26光年。1百萬秒差距等于100萬秒差距或326萬光年。我們說宇宙以每秒每百萬秒差距73公裏的速度膨脹,就是說,每百萬秒差距的距離,宇宙膨脹73公裏。到現在爲止,我們的宇宙還在快速的膨脹當中,如果說我們的宇宙一直膨脹下去,那麽我們根本無法找到宇宙的邊緣,這也就意味著宇宙是沒有盡頭的,不過宇宙之所以會不斷的膨脹,主要是因爲暗物質的原因,暗物質是一種我們看不見也摸不著的神秘物質,這種物質不會和其他任何物質發生化學反應,所以我們看不見也摸不著它們,但是暗物質能夠釋放出巨大的能量,這種能量就是暗能量,暗能量能夠推動宇宙不斷的膨脹,科學家認爲,當宇宙中的暗能量消耗殆盡時,我們的宇宙就會停止膨脹。

只不過宇宙中的暗物質和暗能量到底有多少?現在科學家還在積極的研究當中,而關于宇宙到底有沒有邊界這個問題,在科學界一直爭論不休,如果宇宙大爆炸理論成立的話,那麽我們就可以確定時間一定是有限的,從大爆炸開始的那一刻,到目前爲止,這是一個固定的時間段。不只是現在到未來的任何一刻,都是一個確定的時間段。在大爆炸之前,宇宙不存在任何一種物質,時間同樣也不存在。日本理論物理學家加來道雄曾經給出過他自己的解釋,他認爲,在宇宙大爆炸之前的宇宙,可以理解爲絕對無以及一定程度上的無。絕對無,就是不存在時間以及物質,就連空間也不存在,這樣一個宇宙,我們似乎很難想象出它是什麽樣子的。而一定程度上的無,也就是說不存在時間以及物質,但是空間還是存在的。

如果說大爆炸之前,宇宙是一片絕對無的混沌狀態,那麽我們就能夠得出,時間是有限的,在我們的這個宇宙當中,真實的可觀測宇宙一定是138億光年乘以宇宙的膨脹系數,簡單來說就是我們所說的以地球爲球心,半徑爲465億光年的這個範圍,但是這裏同樣存在一個誤區,在不同的位置,宇宙膨脹的速度也是不同的,比如說在距離我們465億光年外的宇宙膨脹速度已經超過了光速,這也就意味著在那個位置意外的宇宙光線永遠都不可能達到我們的地球,所以我們永遠也探測不到它們,因此有很多科學家推測,真正的可觀察範圍應該在1200億光年之外,由于現在我們誰都不知道宇宙的邊界哪裏,所以即使將宇宙縮小很多倍,宇宙依然還是非常大。

雖然現在科學家還在積極的研究和探索宇宙的奧秘,但是人類的科技有限,現在人類連太陽系都沒有辦法完全飛出去,更別說探索宇宙的邊界了,如果有一天人類能夠實現超光速飛行以後,或許人類才能夠解開宇宙邊緣的奧秘,希望人類能夠早日實現自己的夢想,小編認爲,人類作爲宇宙中最有智慧的生命,人類的科技在不斷的進步和發展,只要人類能夠堅持不懈的努力下去,未來人類一定能夠解開宇宙的奧秘,小編希望人類能夠長久的在宇宙中發展下去,對此,大家有什麽想說的嗎?

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1 阅读:195
评论列表
  • 2024-06-22 17:33

    誰能證明地球是圓的?你拿什麽證明?

  • 2024-06-24 17:24

    說大不大,說小不小

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