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宇宙究竟有多大？人類究竟有多渺??？ 其實(shí)用一張照片就足以證明，這張照片來(lái)自旅行者一號(hào),，它現(xiàn)在距離地球238億公里,，于1977年9月5日發(fā)射升空，主要任務(wù)是探測(cè)木星和土星,，在完成主要任務(wù)后,，它按照預(yù)定計(jì)劃往銀河系中心飛行，也就是說(shuō),，它正在遠(yuǎn)離太陽(yáng)系,。它在距離地球64億公里時(shí)，在地球指揮中心的指令要求下,，朝著太陽(yáng)系內(nèi)側(cè)的行星進(jìn)行拍照,，得到了一組太陽(yáng)系全家福。  其中,，有一個(gè)藍(lán)點(diǎn),，僅有0.12個(gè)像素點(diǎn)那么大，它正是地球,，我們的家園,。  那么問(wèn)題來(lái)了，為何這張照片可以證明人類的渺小呢,？ 1609年秋天,，伽利略打聽(tīng)到荷蘭眼鏡商漢斯·利伯發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡。于是,，他也研制了一個(gè)放大倍數(shù)為32倍的望遠(yuǎn)鏡,，并用它來(lái)看天。這一看不知道,，一看直接捅破了天,。他發(fā)現(xiàn)了木星的衛(wèi)星的,，而在此之前，西歐人一直認(rèn)為：
宇宙的大小就是恒星所在的最外層天球的大小。這個(gè)最外層天球就在木星和土星之外,。伽利略的發(fā)現(xiàn),，讓人類明白，并不是所有的天體都繞著地球轉(zhuǎn),，徹底擊碎了地心說(shuō)的基礎(chǔ),。同樣的，宇宙的大小也就不應(yīng)該是最外層天球的大小,。 1994年2月14日,，也就是旅行者一號(hào)在太空飛行17年后，距離地球64億公里,，此時(shí)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出土星與地球之間的距離,。  雖然已經(jīng)非常遙遠(yuǎn)了，但相對(duì)于宇宙尺度而言,，這個(gè)距離其實(shí)完全可以忽略不計(jì),。旅行者一號(hào)不僅還沒(méi)有飛離太陽(yáng)系，甚至飛行的距離在太陽(yáng)系內(nèi)都幾乎可以忽略不計(jì),。 旅行者一號(hào)后來(lái)又繼續(xù)飛行,，到現(xiàn)在已經(jīng)238億公里了，飛了46億年,?？墒撬耆w離太陽(yáng)系，據(jù)估算,，至少還需要3萬(wàn)年,。  也就是說(shuō)，旅行者一號(hào)在遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有要飛離太陽(yáng)系的位置上,，卻已經(jīng)很難觀察到地球的存在了,。這意味著在太陽(yáng)系中，地球其實(shí)也是幾乎可以忽略不計(jì)的存在,。這個(gè)情況從數(shù)據(jù)上也能有所反映,，從質(zhì)量上看，太陽(yáng)占太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.86%,，而地球僅占太陽(yáng)系總質(zhì)量的0.0002997%,；從體積上看，太陽(yáng)的體積是地球的130萬(wàn)倍,；而宇宙又是極為空曠的,，天體的直徑相對(duì)于天體之間的距離,，幾乎是可以忽略不計(jì)的存在。2017年,，OSIRIS-Rex探測(cè)器在距離地球500萬(wàn)公里的位置,，給地球、月球拍攝了一張照片,。這張照片就可以很直觀地體現(xiàn)出天體直徑與天體之間距離的特點(diǎn),。  所以,，其實(shí)“太陽(yáng)的大”已經(jīng)是超越了一般人的想象力,。可是太陽(yáng)系相對(duì)于宇宙而言,，又是渺小的,。   在銀河系中，恒星的數(shù)量甚至達(dá)到了1500億-4000億顆,，而太陽(yáng)僅僅是普普通通的一員罷了,。雖然絕大多數(shù)的恒星系都是以雙星或者三星為主，但這也意味著銀河系的恒星系數(shù)量至少達(dá)到了百億個(gè),，而太陽(yáng)系僅僅是普普通通的一個(gè)而已,。因此，從這個(gè)角度,，太陽(yáng)系在銀河系中也幾乎是可以忽略不計(jì)的存在,。  那么銀河系就足夠大了嗎？顯然你肯定也猜到了答案,，銀河系也不算足夠大的,。比星系更大的宇宙結(jié)構(gòu)是星系團(tuán)或者星系群，其實(shí)它們就是一群星系的集合,。我們所在的星系群叫做：本星系群,，它的直徑達(dá)到了1000萬(wàn)光年，而我們要知道的是,，太陽(yáng)系直徑撐死也就是2光年,，銀河系的直徑也就是10-20萬(wàn)光年。  在本星系群中,，有幾十個(gè)星系,，銀河系是第二大的，而最大的仙女座星系,。 比星系團(tuán)或者星系群更高一級(jí)的宇宙結(jié)構(gòu)是：超星系群或者超星系團(tuán),。我們所在的超星系團(tuán)叫做：室女座超星系團(tuán)，直徑達(dá)到了1.1億光年,，其中有100個(gè)星系團(tuán),，4.7萬(wàn)個(gè)星系,。  如果繼續(xù)往上數(shù)，還有許多大尺度的宇宙結(jié)構(gòu),。而對(duì)于人類來(lái)說(shuō),，按照現(xiàn)有的物理學(xué)定律來(lái)看，人類能觀察到的最大范圍是一個(gè)直徑為930億光年的球狀空間,，這也被叫做：可觀測(cè)宇宙,。  在可觀測(cè)宇宙中，大約含有2.2萬(wàn)億個(gè)星系,。這意味著無(wú)論是銀河系,，還是本星系群，甚至是室女座超星系團(tuán),，在可觀測(cè)宇宙中,，都幾乎是忽略不計(jì)的存在。之所以人類觀測(cè)有個(gè)理論上限,，是因?yàn)闊o(wú)論是光,，還是引力波，它們都是有速度上限的,，這就是真空中的光,。而按照現(xiàn)有的理論，宇宙誕生于138億年前的大爆炸,，隨后宇宙空間隨著時(shí)間的流逝劇烈膨脹,。 把膨脹效應(yīng)算上,，宇宙從誕生之初到現(xiàn)在,，引力波和光速走過(guò)的極限距離也就是465億光年,。在這個(gè)范圍之外的,，由于光和引力波還沒(méi)抵達(dá)地球,，所以我們觀測(cè)不到,。 估計(jì)你也發(fā)現(xiàn)了,，可觀測(cè)宇宙其實(shí)并不是全宇宙,，它僅僅是宇宙的小部分,。 而全宇宙到底有多大呢,？ 答案是我們也并不清楚，甚至它可能是無(wú)限大的,，同時(shí)還繼續(xù)隨著時(shí)間的流逝在加速膨脹,。從這個(gè)角度來(lái)看，我們剛才提到的各種宇宙結(jié)構(gòu)相對(duì)于整個(gè)宇宙來(lái)說(shuō),，也應(yīng)該是忽略不計(jì)的存在,。而宇宙真正的大小，其實(shí)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了人類能夠想象的程度。 然而事情還遠(yuǎn)沒(méi)有那么簡(jiǎn)單,，這是因?yàn)槲覀円陨险f(shuō)的,，僅僅是從空間維度上來(lái)看。如果我們?cè)購(gòu)臅r(shí)間和物質(zhì)的維度來(lái)看,，宇宙的大和人類的渺小還會(huì)成指數(shù)變化,。首先，宇宙的歷史有138億年,，而人類呢,？ 第一個(gè)人屬物種被命名為：能人，他出現(xiàn)在距離200萬(wàn)年前,，我們現(xiàn)代人其實(shí)屬于智人,，出現(xiàn)在距離20萬(wàn)年前后的非洲，人類第一個(gè)文明誕生在公元前3500年,。那這些相對(duì)于宇宙歷史是個(gè)什么程度呢,？ 如果我們把宇宙的138億年濃縮成一年，那么在這一年的最后一天的最后一小時(shí)的最后八分鐘,，現(xiàn)代人類的祖先智人才出現(xiàn)； 最后一天晚上23:59:52,，人類的第一個(gè)文明蘇美爾文明才誕生,； 而在這一年的最后一秒，現(xiàn)代科學(xué)才誕生,，幾次工業(yè)革命,，人類才進(jìn)入到現(xiàn)代文明。 所以,，從時(shí)間的角度來(lái)看,，人類的歷史也幾乎是轉(zhuǎn)瞬即逝。 最后,，我們?cè)購(gòu)奈镔|(zhì)層面來(lái)看,，在宇宙當(dāng)中有許多物質(zhì)、能量,。而即便人類可以觀測(cè)全宇宙,，按照現(xiàn)在人類的技術(shù)水平，人類也就只能觀測(cè)到物質(zhì)最多只占全宇宙總物質(zhì)不到5%的水平,。那這究竟是咋回事呢,？ 這是因?yàn)橛钪嬷写嬖谥姆N基本作用，分別是強(qiáng)相互作用,、弱相互作用,、電磁相互作用、引力相互作用。 而強(qiáng)相互作用和弱相互作用主要是作用在原子內(nèi)部層面的,，在日常生活中,，除了引力相互作用之外，剩余的作用力本質(zhì)上都是電磁相互作用,。人類在觀測(cè)宇宙時(shí),，依靠的也是電磁相互作用，而宇宙當(dāng)中存在著兩者東西,，一個(gè)叫做暗能量,，一個(gè)叫做暗物質(zhì)，它們是不參與到電磁相互作用當(dāng)中的,。這意味著人類是無(wú)法直接觀測(cè)到它們的存在的,。 后來(lái)，科學(xué)家通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),，無(wú)論是暗物質(zhì),，還是暗能量，它們都遠(yuǎn)遠(yuǎn)比我們已知的物質(zhì)多得多,。已知物質(zhì)僅僅占宇宙物質(zhì)總量不到5%,。 所以，我們才說(shuō),，從物質(zhì)層面來(lái)看,，人類也是渺小的存在。#頭條家時(shí)光##宇宙# |
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