1. 首页 > 自然地理

说起宇宙,人们对它的了解并不多,连最快的光也到不了宇宙边缘

导语:谈到对宇宙的最初印象,几乎每个人心中都有一个“大”字。那么宇宙到底有多大?也许很多人都不知道怎么形容。实际上,以人类贫瘠的想象力,的确难以理解,也难以想象宇宙的“巨大”,正如那些从未亲眼看到过大海的人,永远无法想象它有多大,更何况,人类在宇宙中根本就是渺小如尘埃。

说起宇宙,人们对它的了解并不多,连最快的光也到不了宇宙边缘

光在宇宙中

1、光在宇宙中的传播

常言道,“没有对比就没有伤害”,宇宙中速度最快的东西——“光”,它面对着宇宙的广袤无边。众所周知,光在真空中以每秒约300,000公里的速度流过,这使得现代学者误以为光并不需要速度,毕竟,光一照进房间,灯就亮了。

事实上,即使光在很小的房间里也能迅速地传播,只需要一亿分之一秒,就能让几平米的房间变得明亮起来,当你读到本文的开始部分时,光子已经传播了一千万公里,几乎相当于绕地球250圈。

地球上每一颗人眼所看到的光子,都是八分钟前从太阳表面发出的,它穿过1.5亿公里的距离进入到人类的视网膜。如果他们想到达太阳系边缘的冥王星,至少需要在宇宙中飞行超过7个小时。也许利用太阳系的信息,还不能让你深深的体会到宇宙的浩瀚,那就是离开太阳系后,我们的感觉可能会更深。

例如,光要到达最近的恒星-比邻星,大约需要4年;穿过整个星系需要10万年;到达仙女座肉眼可见的星云,需要250万光年。

说起宇宙,人们对它的了解并不多,连最快的光也到不了宇宙边缘

假如从头到尾,还是不能让你了解宇宙有多大,那就让我们跟随一颗光子,从一颗光子的角度,漫游宇宙,领略一下宇宙厚厚的历史,以及对认知的巨大颠覆。13亿年前,宇宙中只有8亿年的生命就孕育出了一颗耀眼的恒星,一颗光子脱离了恒星的束缚,开启了宇宙的漫长征程。

刚刚离开这颗早期恒星时,宇宙还没有出现像现在这样绚丽多彩的景象,黑暗的云层慢慢聚集到黑幕之中,准备孕育新的恒星。一个平坦的恒星在银河系不起眼的角落悄然诞生,它的光子2/3的旅行中,从内到外依次排列的8个行星让宇宙物质分散。

由于光子在高速飞行,因此不能确定它距离这颗恒星有多远,因此它仍在埋头于自己的旅程中。与此同时,这8个行星中的一个,在蓝色的表面上,开始发出闪电般的轰鸣声,雷雨和暴雨混合在一起,形成了“生命”。

逝去的光子心中不由自主地一紧,仿佛自己冥冥中和一个陌生的物体有着一种无形的束缚。光明的脚步当然不会因为这种感觉而停止。蓝色星球上无数生命开始崛起、衰败、死亡,恐龙森森的白骨渐渐被漫天的风沙掩埋,古猿小心翼翼地从大树上爬下来,直立的身姿与落日的倒影相映成趣,仿佛在谱写一段血泪史。

说起宇宙,人们对它的了解并不多,连最快的光也到不了宇宙边缘

再一次感受光子,它知道它的路径已经不多了。蓝色星球上,竖立着的古猿浓密的毛发渐渐消逝,喧嚣的吼声逐渐成为固定的音调,堆积在地上的房屋随着岁月的侵蚀逐渐腐化,正是这些更精致的建筑从废墟上重现。

光心里的感觉越来越强烈,他的时间真的只剩下一点点了。在这个时候,伽利略用天文望远镜看见了月球的圆丘,人类第一次清楚地看见了地球之外的物体。

光继续以极快的速度埋头前行,它所不知道的是,“刚”还没穿好衣服的古猿,在这个时候已经能点燃一根“铁棍”,在轰鸣的声响中,它将离开地球,把一些奇怪的物体送入地球轨道。光越来越接近地球,越来越大的蓝点,它知道这个旅程已经结束了,但它不愿意去尝试一个可以改变命运的计划。

这个事件使它十分恐慌。在这个时候,如果光子能够听到科学家们在地球控制室中激动的谈话,那么它就一定会知道,正是被称为哈勃的望远镜,正在结束它130亿年的旅程。实际上,即使哈勃没有捕捉到这一光子,它也不可能到达宇宙的尽头,因为宇宙还没形成就已经膨胀了。

说起宇宙,人们对它的了解并不多,连最快的光也到不了宇宙边缘

2、人类对宇宙的认识

事实上,从人类的角度来看,所有星光出现的时间都只有138亿年,但是因为宇宙一直在扩大,所以人类所能观测到的宇宙半径已经达到了460亿光年,而我们所能看到的,是我们永远看不到的,这就是宇宙给人类带来的悲伤和绝望。

众所周知宇宙是很大的,但是如果要问具体大到什么程度,估计很多人都不太清楚,其实我们可以将宇宙的大小以同样的比例大幅度缩小,这样就可以比较直观地了解宇宙的巨大。因为地球是我们在宇宙中最熟悉的星球,所以我们可以把它作为参考。

说起宇宙,人们对它的了解并不多,连最快的光也到不了宇宙边缘

以地球为模型的比较

1、太阳有多大

这个行星的直径是12756公里,而玻璃球的平均直径大约是1.5厘米,在这个例子中,它已经缩小了8.504亿倍。为了便于讨论,我们估计它的大小是8.5亿倍,太阳直径大约是1392000公里,如果按照这个比例缩小,大约是1.64米。

象太阳这样的巨大物体,竟然缩小成一个直径不足2米的球体,可见的比例是相当可观的,那么,如果将这个比例应用到宇宙更宏观的层面上,会怎么样呢?

2、宇宙有多大

对这一问题,我们不妨按从小到大的顺序来讨论,从太阳系开始,科学界通常认为,太阳系的边界应该是奥特星云,一个包裹着整个太阳系的球星云(空心),它主要由冰体组成,其直径约为2光年,也就是光在真空中作直线运动的一年或9.46万亿公里。

再次,我们看到了银河系,它是由几千亿颗恒星组成的棒旋星系,其直径保守估计大约为100,000光年,从11.13亿公里的尺度上转换而来,虽然看上去有些离谱,但与更大的宇宙结构相比,这简直是微不足道。

说起宇宙,人们对它的了解并不多,连最快的光也到不了宇宙边缘

关于宇宙

宇宙是一个巨大的星系群,包括了50多个邻近的星系群,如银河系,仙女座星系,三角星系,以及其他一些星系群,直径大约1千万光年,如果按照上述的比例转换,直径大约1113亿公里。由于我们所能观察到的宇宙是有限的,因此,对于宇宙究竟有多大,科学家们只能根据已有的理论来推测。

值得注意的是,来自斯隆数字巡天计划和普朗克卫星所的数据分析显示,在大尺度上,宇宙似乎有微小的弯曲,这意味着我们所在的宇宙可能是封闭的,而据相关数据计算,这个封闭宇宙的理论直径约为23万亿光年。若果真如此,按上述比例计算,整个宇宙的直径约为27,000光年。以这个比例来计算,地球仅相当于一个直径1.5厘米的玻璃球,而太阳则相当于1.64米直径的玻璃球,尽管这只是一个简单的转换问题,但我们也能清楚地看到宇宙的大小。

说起宇宙,人们对它的了解并不多,连最快的光也到不了宇宙边缘

结语:宇宙究竟有多大,从人们对它的比较之中就可以发现,但是人们真的理解宇宙的大小了吗?或许并不是,以人们目前的能力根本没有办法了解到宇宙的大小,只是根据目前掌握的资料去猜测宇宙的大小,将它进行对比得到的观点罢了。

声明:部分文章和图片来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除:allen585858@qq.com。本站发布此信息目的在于传播更多信息,与本网站立场无关,不保证该信息(包括但不限于文字、数据及图表)准确性、真实性、完整性等。本文地址:https://www.qiwenya.com/zrdl/9856.html

联系我们

在线咨询:点击这里给我发消息

微信号:weixin888

工作日:9:30-18:30,节假日休息