宇宙到底有多大?這是人類走出地球之后一直都在探索的問題,古時候由于人類的科技不夠發(fā)達(dá),所以古人一直都認(rèn)為地球就是唯一的世界,在古人眼中對地球的認(rèn)識是非常淺薄的,古埃及人認(rèn)為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(rèn)為地球就是平面的,在公元前6世紀(jì),古希臘著名科學(xué)家畢達(dá)哥拉斯突破了傳統(tǒng)和直觀的局限,第一個明確提出地球是球形,實現(xiàn)了人類對地球認(rèn)識的一個飛躍,畢達(dá)哥拉斯的地球球形說是以充分的觀察結(jié)果為基礎(chǔ)的,他觀測到月光不是月亮自己發(fā)出的光,而是反射太陽的光,進(jìn)而他還發(fā)現(xiàn)了月面上陰暗交接處有一道弧線,這種現(xiàn)象只有在光線照射到球形物體上才會出現(xiàn)。 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,后來到了16世紀(jì)的時候,世界航海大發(fā)展,出現(xiàn)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(lǐng)200多人的五艘船隊一直向西,歷盡千辛萬苦,于1922年9月,回到了西班牙。但麥哲倫本人在經(jīng)過菲律賓群島時,因介入當(dāng)?shù)厝说臎_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(huán)球航線地球一周的壯舉,證實地球是一個球體,結(jié)束了地圓與地方的爭論。后來到了20世紀(jì)中期,人類進(jìn)入太空,通過人造衛(wèi)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(lián)宇航員加加林成為人類歷史上第一個親眼目睹地球是球體的人。 經(jīng)過科學(xué)家的計算得出,我們地球質(zhì)量大約是5.97*10^24千克,平均直徑大約是12756公里,體積大約是1.08*10^12立方公里,表面積大約是5.1億平方公里,赤道周長大約是40075公里,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(jīng)冥王星也屬于一顆行星,但是后來科學(xué)家認(rèn)為冥王星的體積和質(zhì)量都太小了,于是將它踢出了行星的行列,通過科學(xué)家的研究我們能夠知道,太陽系的直徑非常廣闊,很多人認(rèn)為太陽系的日球?qū)禹斁褪翘栂档倪吘壍貛В驗樵谶@個范圍內(nèi),是太陽風(fēng)遭遇到星際介質(zhì)而停滯的邊界,但實際上,日球?qū)禹敳⒉皇翘柕倪吔纾壳翱茖W(xué)家認(rèn)為,太陽系的邊緣在奧爾特星云。 這是太陽引力最邊緣的區(qū)域,奧爾特星云是一個包裹整個太陽系的球體云團(tuán),由眾多彗星組成,它們是早期太陽系形成的,外圍留下來的剩余物質(zhì),奧爾特星云的范圍非常大,距離太陽大約有50000-100000個天文單位,只有飛出奧爾特星云才算是真正飛出了太陽系,為了能夠飛出太陽系,科學(xué)家們也做了很多努力,在47年前,NASA發(fā)射了旅行者號探測器,這是人類目前飛行最遠(yuǎn)的探測器,1977年9月5日,旅行者1號從地球發(fā)射升空,截止2024年6月,旅行者1號已經(jīng)在太空中飛行了46年,目前距離地球約245億公里。它身上有很多厲害的技術(shù)和系統(tǒng),使其能在太空惡劣環(huán)境中保持長時間穩(wěn)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(xiàn)在它依然沒有飛出太陽系。 科學(xué)家通過計算得出,如果按照旅行者號探測器現(xiàn)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(xiàn)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(jù)科學(xué)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(shù)目大約是2000億到4000億顆,總質(zhì)量大約是太陽的8億到20億倍左右,看到這里,相信很多人都已經(jīng)覺得銀河系已經(jīng)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(nèi)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(qū)域。本星系群又屬于范圍更大的室女座超星系團(tuán)。本星系群有兩個次群:由銀河系和大小麥哲倫云組成的銀河系次群及以仙女星系為中 心 、包括 M 32 、NGC 205 、NGC147、NGC185、仙女矮星系和三角星系(M33)在內(nèi)的仙女星系次群。本星系群是本超星系團(tuán)的一個成員。室女座超星系團(tuán)里面包含了100個星系群和星系團(tuán),室女座星系團(tuán)位于中心位置,本星系群位于室女座超星系團(tuán)邊緣位置,不過在室女座超星系團(tuán)上面還有更大的宇宙結(jié)構(gòu)——拉尼亞凱亞超星系團(tuán),拉尼亞凱亞超星系團(tuán)里面包含了10萬個星系。直徑范圍達(dá)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(jié)構(gòu)。 目前人類能夠觀測到的宇宙直徑大約是930億光年,而這并不是宇宙的全部范圍,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,那么是不是宇宙就顯得沒有那么大了?假如我們將銀河系的直徑10萬光年縮小為1米,那么等比縮小的宇宙到底有多大?當(dāng)銀河系被縮小為1米的時候,銀河系的兩個衛(wèi)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(yuǎn),縮小后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,縮小后也就是16米,IC星系距離銀河系大約有180萬光年,縮小后大約是18米,M32星系距離銀河系265萬光年, 縮小后就是26.5米。 NGC3109星系距離銀河系420萬光年,縮小后它距離銀河系有42米,本星系群的覆蓋范圍大約是1000萬光年,縮小后也就是100米,室女座超星系團(tuán)的直徑大約是1.5億光年,縮小后就是1.5公里,可觀測宇宙直徑范圍大約是930億光年,同比縮小的可觀察宇宙直徑大約是68萬平方公里,這個范圍也就是一個省的面積左右,看到這里,大家是不是都已經(jīng)覺得宇宙不是很大了,不過這里需要注意的是,這僅僅是可觀測宇宙的范圍,而且還是縮小比例之后的數(shù)字,如果說我們的宇宙是無邊無際的,那么即使我們在怎么縮小,宇宙還是無限大的,從理論上來說,如果宇宙是一個球形的,那么宇宙就是有邊界的,但是空間是宇宙膨脹所產(chǎn)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,只是因為光達(dá)到了那里,所以才能夠被我們觀察到,之外的地方還沒有觀察到,是因為光還沒有過去,也可以說是人類的科技還不夠發(fā)達(dá),根據(jù)科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn),宇宙膨脹的速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了光速,既然如此,那么人類的目光永遠(yuǎn)比真正的邊界晚一步,空間的膨脹最早是由天文學(xué)家埃德溫·哈勃在20世紀(jì)20年代發(fā)現(xiàn)的。哈勃第一次發(fā)現(xiàn),與當(dāng)時人們所認(rèn)為的相反,宇宙中包含了大量的星系,而不僅僅是銀河系。在觀測遙遠(yuǎn)的星系時,哈勃注意到大多數(shù)星系都是紅色的。雖然遙遠(yuǎn)星系的顏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(yuǎn)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公里的速度膨脹。 天文學(xué)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公里的速度膨脹,就是說,每百萬秒差距的距離,宇宙膨脹73公里。到現(xiàn)在為止,我們的宇宙還在快速的膨脹當(dāng)中,如果說我們的宇宙一直膨脹下去,那么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,主要是因為暗物質(zhì)的原因,暗物質(zhì)是一種我們看不見也摸不著的神秘物質(zhì),這種物質(zhì)不會和其他任何物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以我們看不見也摸不著它們,但是暗物質(zhì)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(xué)家認(rèn)為,當(dāng)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(zhì)和暗能量到底有多少?現(xiàn)在科學(xué)家還在積極的研究當(dāng)中,而關(guān)于宇宙到底有沒有邊界這個問題,在科學(xué)界一直爭論不休,如果宇宙大爆炸理論成立的話,那么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,到目前為止,這是一個固定的時間段。不只是現(xiàn)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(zhì),時間同樣也不存在。日本理論物理學(xué)家加來道雄曾經(jīng)給出過他自己的解釋,他認(rèn)為,在宇宙大爆炸之前的宇宙,可以理解為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(zhì),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么樣子的。而一定程度上的無,也就是說不存在時間以及物質(zhì),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(tài),那么我們就能夠得出,時間是有限的,在我們的這個宇宙當(dāng)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(shù),簡單來說就是我們所說的以地球為球心,半徑為465億光年的這個范圍,但是這里同樣存在一個誤區(qū),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(jīng)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(yuǎn)都不可能達(dá)到我們的地球,所以我們永遠(yuǎn)也探測不到它們,因此有很多科學(xué)家推測,真正的可觀察范圍應(yīng)該在1200億光年之外,由于現(xiàn)在我們誰都不知道宇宙的邊界哪里,所以即使將宇宙縮小很多倍,宇宙依然還是非常大。 雖然現(xiàn)在科學(xué)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(xiàn)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?qū)崿F(xiàn)超光速飛行以后,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(xiàn)自己的夢想,小編認(rèn)為,人類作為宇宙中最有智慧的生命,人類的科技在不斷的進(jìn)步和發(fā)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(fā)展下去,對此,大家有什么想說的嗎? |
|