天人地 |
2024-02-01 11:50 |
1990年,肩负探索太阳系外宇宙空间的使命,由美国发射的旅行者一号探测器来到了距离地球64亿公里的太空深处,为地面上的人类传回了一张照片。 这张照片中的亮点就是我们的母星地球。难以想象,孕育了亿万生命的地球在宇宙中竟是如此的不值一提,地球的历史、人类文明的历史、个体生命的一哭一笑就浓缩在这个连一像素都不到的小亮点中了。 这张照片再一次警示了人类,原来地球比我们想象得还要微不足道。不过,虽然我们都知道了宇宙的浩瀚与地球的渺小,但可能都缺乏一个直观的了解。 那么,接下来我们就来直观看看,当地球成为一个直径只有4厘米的乒乓球时,宇宙会有多大。 地球的两端比较扁,赤道略长,形状近似于球体,但又不是球体。所以地球的半径只能用平均半径表示,勘测发现,地球的平均半径约为6371公里,最长的一根纬线即赤道的周长是40076公里。按照球体的表面积公式来算,地球的表面积大约是5.1亿平方公里。 需要知道的是,地球表面将近71%的土地被海洋覆盖,也就是说,地球留给我们陆生生物生存的空间还是很少的。因此,随着人类活动区域与范围不断扩张,我们与其它陆生生物之间的矛盾也越来越尖锐。 知道了地球的表面积后,再来看看地球的体积。球体的体积计算公式为V=(4/3)πr^3,代入637千米的半径,可以得知地球的体积大约是10832亿立方千米。 对于身高不到两米的人类而言,这些数字也仅仅就是数字而言,我们想象不到地球到底大到了什么程度,也很难衡量这一数字背后蕴含了哪些意义。 所以,为了更清晰、更直观地了解地球的大小,我们不妨将它看作是一个大脑足够熟悉且能够处理的日常物体,再以此为参照衡量宇宙的大小。 那么,我们就将地球缩小成为一个直径为4厘米的乒乓球,在这种情况下,宇宙又会有多大呢? 把地球的的直径缩短至4厘米,就相当于与将地球缩小了近3亿倍,接下来我们就将宇宙也缩小同样的倍数。 先来看看我们最为熟悉的太阳。作为太阳系中的唯一恒星,包括地球在内的所有天体都以太阳为中心进行着运动,因为太阳,我们才能感受到四季的更迭与昼夜的交替,地球上才会有生命的出现。 太阳是一颗黄矮星,它的直径大约是139.2万公里,是地球直径的109倍,体积则达到了地球体积的130万倍。也就是说,要用130万个地球才能填满太阳,太阳的巨大可想而知。 那么,当地球直径只有4厘米时,将太阳也同样缩小3亿倍,可以得出缩小后的太阳直径大约是在4.3米左右,大小相当于公园里的一些小水池。 可能乍一看会觉得太阳也不过如此,可是,当把一个乒乓球放在水池边的时候,可能就会感受到两者的差异了。 更为可怕的是,太阳已经是人类眼中巨大无比的存在了,可是仅银河系中就有1000-4000亿颗像太阳这样的恒星,比天上的繁星还要多。 因此,尽管在太阳系中,太阳的质量与体积都是最大的,但是若放眼整个宇宙,太阳与地球都是同样渺小的存在。 俗话说“天外有天,人外有人”,与地球相比,太阳已经是一个“巨无霸”一般的存在了,可是在偌大的宇宙之中,质量与体积远远超过太阳的天体比比皆是。 比如天狼星,它的体积比太阳还大,并且是除太阳外全天最亮的一颗恒星,所以,在黑暗宇宙中天狼星就如一个“坐标”,指引着科学家们探索的方向。 还有“盾牌座UY”,这是迄今为止科学家们发现的体积最大的恒星之一,它的体积是太阳体积的59倍,半径更是吓人,是太阳半径的1708倍。 如果地球成为一个直径只有4厘米的乒乓球,那么我们将“盾牌座UY”也缩小3亿倍,它的直径大约缩小到了7460米。 单个天体就已经如此夸张,那如果将更为广阔的星系甚至宇宙同比缩小,又会达到怎样夸张的程度呢? 以太阳系为例。把太阳系外围的柯伊伯带与奥尔特星云算在内,太阳系的真实直径大约是十万个天文单位。 再将太阳系缩小3亿倍,这个时候我们从太阳系的一端走到另一端,经过的距离大约是29700公里。 可以想象,单是太阳系就是一个如何庞大的世界。 了解了太阳系的大小之后,接下来先来看看银河系。把银河系等比缩小3亿倍之后,它的直径大约为55亿公里。 再看室女座超星系,这就更为夸张了,在缩小3亿倍后,这一星系的直径居然达到了3.2万亿公里,这是何等惊人的数字。 还有比室女座超星系团更为巨大的拉尼亚凯亚超星系团,缩小后,它的直径大约是15.4万亿公里。 最后再来看看我们的可观测宇宙。据科学家们观测,可观测宇宙的直径约为920亿光年。同样地,将可观测宇宙也缩小3亿倍,其直径大约在292光年左右,而1光年就等于9.46万亿公里。 更恐怖的是,在可观测宇宙之外,还有我们全然未知的宇宙空间,而毋庸置疑的就是,如果在未来我们探测到了这片神秘空间,那又会是一个刷新人类认知的天文数字。 可以看出,即便将地球的直径缩小为4厘米,浩瀚巨大的宇宙也远远超出了人类的想象。 通过这一假设,我们更为直观地了解到了地球与人类的渺小,更不由得感叹“宇宙真是太大了”。 浩瀚的宇宙确实值得我们心怀敬畏,但要是因人类的渺小而沮丧到自弃就大可不必了。要知道,在我们感叹与敬畏宇宙的时候,也有一些微小的存在在感叹人类的巨大。
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