关于这个问题,其实我们先来一个无聊数据比较,
灰尘:直径通常小于500微米,我们姑且就按500微米来算;
地球:直径12,742公里;
太阳:直径1,391,000公里;
银河系:直径介于100,000光年~180,000光年之间,平均厚度约2000光年
根据体积公式:
灰尘的体积:6.25*10^-8(m^3)
地球的体积:10^21(m^3)
太阳:1.4*^27(m^3)
银河系:10^62(m^3),这里银河系半径取平均值7万光年。
所以,计算下来灰尘和地球相差28个数量级,而太阳和银河系相差了35个数量级。也就是说,如果参照对象是灰尘和地球,那太阳之于银河系还不如一个灰尘的大小,要比灰尘小7个数量级,如果非要在地球上找一个,那原子相对于地球的大小就如同太阳相对于银河系的大小。
实际上,如果放眼整个可观测宇宙来说,其实太阳真的太小太小,不仅仅是太阳,连银河系都十分渺小。我们可以来大致看一下。上文计算了太阳至于银河系,就如果原子至于地球。但是,我们要知道的是,银河系虽然是个星系,但它也只是本星系群当中的一部分。在本星系群至少拥有50个星系,银河系是当中第二大的星系,仅次于仙女座星系。
虽然银河系已经不小了,但在目前我们观测的范围内,银河系根本不算大,我们发现的最大的信息是IC 1101,下图中最左侧的是银河系,最右侧就是IC 1101。差不多有本星系群一半那么大。
不过,你以为本星系群就很大了么?本星系群只是室女座超星系团当中的一个极为普通的一员,而且并不是属于大的那款,只是比较小的一员。
可是室女座超新星系群其实也不算大,因为它之于可观测宇宙的大小,可能还远远不如太阳至于银河系的大小。它仅仅是可观测宇宙当中极为普通的一个超星系团而已。
而可观测宇宙按照目前的理论来说直径是930亿光年,感觉上已经超大了,但它并不是宇宙,它只是宇宙的一部分,而且是很小的一部分。所以,其实我们的银河系、本星系群甚至是室女座超星系团相对于整个宇宙而言,都是小得可怜的存在,更不要说地球或者太阳了。
1995年,哈勃望远镜朝着全天区最暗的一个区域长时间进行曝光。
也就是下图中黄色线条标注的地方。当时很多科学家认为这样做是没有任何意义的,因为根本观测不到什么,所以他们坐等看笑话。
可是万万没想到的是,当这张照片被公布时,很多科学家都惊呆了。因为非但不是啥也没有,相反是相当的热闹,大概观测到了3000多个星系,下图中每一个亮点都代表一个星系。
那这意味着什么呢?这意味着如果我们在地球上朝着天空中任意方向看去,都能看到差不多一样的图景,星系遍布,似乎地球就好像是宇宙的中心一样。那真的是这样的么?
其实对于这样的问题,有两种可能性,一种是地球就是宇宙的中心,第二种就是宇宙是无限大的。当然,如果宇宙恰好是无限大的,那宇宙处处都是中心。因此,问题被转移到了研究宇宙的大小这个问题上。
那宇宙到底有多大呢?其实这个问题一直困扰着科学家们,为了得到更好的数据,科学家在2013年发生了普朗克卫星,为了排除地球带来的干扰,普朗克卫星并不是绕着地球转的,而是在地球的轨道上,绕着太阳旋转,并进行长时间的观测。根据发回来的宇宙微波背景辐射,科学家发现,目前来看,宇宙大概率是平坦的,也就是下图中中间的那种情况。
那代表着什么呢?这就意味着,宇宙很有可能是无限大的,也就是无边无界的。如果真的是这样,那连可观测宇宙都是渺小的。
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