
已知宇宙是個什么樣子 ? 它究竟有多大?困擾了人們幾千年。
遠古時期,先民們的認識很幼稚。我國古代有蓋天說、渾天說和宣夜說。蓋天說認為天地如同心球穹狀(半球狀),天和地相距8萬里。渾天說認為:“渾天如雞子,天體圓如彈丸,地如雞子中黃,孤居于天內(nèi),天大而地小。天表里有水,天之包地,猶殼之裹黃?!敝赋隽擞钪嫒缜驙?;“宇之表無極,宙之端無窮?!奔纯臻g上無邊無際,時間上無始無終。宣夜說的天,是無邊無涯茫茫之氣,日月星辰是發(fā)光的氣,在天的“氣”中漂浮游蕩?!痘茨献印ぴ烙枴纷ⅲ骸八姆缴舷略挥?,古往來今曰宙,以喻天地。”可解釋為天地萬物的總稱,包括空間與時間。那個時代,當然無法理解宇宙的大小。
在物質(zhì)結(jié)構空間尺度上,我們已知物質(zhì)世界至少跨越了42個數(shù)量級:從夸克、輕子、中間玻色子10(負16次方)米,到總星系半徑(即哈勃半徑)10(26次方)米。為研究之便,通常把物質(zhì)分為微觀、宏觀、宇觀等領域。探索宇觀世界是當代自然科學的前沿之一。
現(xiàn)代科技發(fā)展很快,科學家發(fā)現(xiàn)了100多億光年之外的天體。
這里假設已知宇宙是一個以100億光年為半徑的球狀空間。這個球有多大呢,咱們做個模型。地球直徑12,700多千米,假定是一粒直徑3毫米的綠豆。最近的伴侶月球,距我們384,400千米;為我們提供熱量能源使萬物得以生長的太陽,距地球149,600,000千米。在模型上它們成了小米和籃球,分別在距離綠豆9厘米和5米處。不久前被開除出九大行星的冥王星,在1400多米開外。實際上,太陽光跑5個多小時才到它那里。
最近的恒星叫比鄰星,距離我們4.22光年。在模型上,中國版圖上沒有它的位置了,它離綠豆9,400千米。從北京往西,不知到歐洲什么地方了。我們都熟悉的織女星和北極星都不是遠鄰居,它們離綠豆分別6萬千米和100多萬千米。在模型上,實際都在地球之外了。
銀河系中心區(qū)域(位于人馬座)
太陽系就在銀河系中,(順便說一下,有些談科普的文章說“飛向銀河系”之類,錯了,其實蛙就在井里。)我們無法憑直覺把它看清。銀河系直徑10萬光年,在我們的模型上,直徑約220,000,000千米,比地球到太陽的距離還長,大約相當于太陽到火星的距離。
銀河系鄰居——仙女星系,距離我們220萬光年。
銀河系近鄰居——大麥哲倫云和小麥哲倫云,距我們分別為16萬和19萬光年。
銀河系是星系層次的天體結(jié)構,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了1,000多億個星系(也有說有4,000多億個星系)。100億光年的類星體距綠豆20多萬億千米,即20,000,000,000,000多千米,或者說2光年之外。以太陽系當做模型也容不下了,它恰好位于太陽與比鄰星距離的中點上。
地球年齡46億年,我們今天看到它們的光芒,是100多億年前發(fā)出的。光在太空中以每年9.46萬億千米速度疾馳,度過漫長的五、六十億年,地球誕生了。光繼續(xù)前進,又過去了46億年。這期間,地球上漸漸孕育了生命,生命發(fā)展、成長、旺盛,出現(xiàn)了人類,出現(xiàn)了文明。而這光終于到了地球,被科學家們見到。
假如,就在此刻它突然熄滅了,而我們得知這一信息時,地球和太陽可能已經(jīng)不存在了。
遙遠的星系。
在這個模型上,我們假設的這個球狀空間和地球的直徑比:
4,250,000,000,000:1
這個球狀空間和地球的體積比:
770,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000:1
必須說明幾點:
1、宇宙的形狀可能是馬鞍形的、平坦形的或者別的什么形狀的等等。
2、可能有多個宇宙,可能有平行宇宙、子宇宙、孫宇宙等等。
3、已觀測到的最遠天體不止100 億光年。有人————說,也有可能超過1,560億光年。
4、不要誤解星空在宣揚“地球中心論”。我只是說明宇宙之大,我的模型不是宇宙模型理論。有興趣的朋友不妨查看穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型、暴漲宇宙模型、大爆炸學說、超弦理論等等。
5、沒有人生渺小、悲觀厭世之意,千萬別誤解。我們還應當珍視生命,把握今生。
暴漲中的宇宙
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為《已知宇宙有多大》補充第六點說明
(2010-09-0620:47:22)根據(jù)大爆炸理論,宇宙在加速膨脹,在星系尺度上的任意兩天體之間的距離不斷增大。除了天體的運動,還有空間自身擴張。如類星體PHL957距離我們119億光年,而我們能夠看到的是它111億年前的樣子。也就是說,它發(fā)出的光只走了111億年。
8億年的差額不是因為它的空間運動,而是由于空間膨脹造成的。
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