我們身處這顆星球,乍看之下似乎浩瀚無垠。即使你傾盡一生探索,也無法探索它的每個(gè)角落。但與整個(gè)宇宙相比,地球到底有多小呢?
首先,這是月球。你可能對(duì)它很熟悉,但它并非像你想像的那樣在我們身邊,而是在我們38.44萬公里之外。舉個(gè)例子,地球和月球之間大約有30個(gè)地球那么大的空間。這就是為什么火箭需要大約三天才能到達(dá)那里——這比我們想象的要遠(yuǎn)得多。
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如果你駕駛最快的一級(jí)方程式賽車,以最高時(shí)速378公里的速度行駛,到達(dá)月球需要42天多一點(diǎn)。
這就是為什么要將人類送上火星并非易事。如果月球距離地球38.44萬公里,那么這顆紅色星球與地球的平均距離就是2.25億公里,是月球距離地球的585倍。當(dāng)有人第一次踏上這顆星球的那一天,他們將能夠仰望天空,看到像這樣的地球——就像這張好奇號(hào)火星探測(cè)器在2014年拍攝的照片一樣。
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如果你是第一個(gè)到達(dá)的人,并且第一個(gè)電話來自地球來祝賀你,你發(fā)送的每條信息將需要3到21分鐘才能到達(dá)另一邊,具體取決于當(dāng)時(shí)行星的軌道位置——比地球和月球之間的1.3秒要差得多。
此時(shí),旅行者1號(hào)太空船距離地球164.7天文單位。天文單位是太陽和地球之間的距離,這意味著旅行者1號(hào)探測(cè)器的距離是日地距離的165倍——距離我們的星球約246億公里——使其成為距離最遠(yuǎn)的人造物體。
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現(xiàn)在你可能會(huì)想,這有什么意義呢?它最初于1977年發(fā)射,用于探索太陽系的外行星。然而,它現(xiàn)在位于星際空間,即太陽直接影響力范圍之外的區(qū)域,并且繼續(xù)發(fā)回寶貴的數(shù)據(jù),因?yàn)樗堑谝粋€(gè)到達(dá)該區(qū)域的探測(cè)器。
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此外,旅行者1號(hào)探測(cè)器還攜帶了金唱片,這是一張金色唱片,里面收錄了聲音、音樂和地球圖像,用于尋找可能存在的外星生命形式或未來文明。唱片中收錄了48張圖片,包括地球照片、人物、科學(xué)概念和天文圖像。同樣,還包括動(dòng)物、人類和科技的聲音,以及來自55種不同語言的問候。
大家好,大家好。
最后,還收錄了來自不同國(guó)家的27首音樂,以展示這個(gè)星球的多樣性。
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旅行者1號(hào)探測(cè)器繼續(xù)以每小時(shí)6.12萬公里的速度遠(yuǎn)離地球。經(jīng)過幾十年的不間斷飛行,它仍然在我們的太陽系內(nèi),因?yàn)樗€沒有穿過奧爾特云。它將在大約300年后到達(dá)這個(gè)區(qū)域,而完全穿過它還需要3萬年。舉個(gè)例子,尼安德特人大約在3萬年前滅絕了。
當(dāng)我們離開太陽系時(shí),我們不再使用天文單位來表示距離,而是開始使用光年——也就是光在一年內(nèi)傳播的距離,約9.5萬億公里。舉個(gè)例子,我們的太陽系在穿過奧爾特云之前,直徑大約有1.6光年。
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而這個(gè)新區(qū)域是距離太陽最近的恒星——比鄰星,距離我們大約4.25光年。也就是說,旅行者1號(hào)探測(cè)器需要大約7.5萬年才能到達(dá)這里。如果你決定駕駛一級(jí)方程式賽車以378公里的時(shí)速行駛,那么你需要大約1200萬年才能到達(dá)那里。
在125光年的距離上,如果外星人有足夠靈敏的接收器來接收我們古老的無線電和電視信號(hào),他們就能聽到我們的聲音。超過這個(gè)距離,就再?zèng)]有人有機(jī)會(huì)聽到我們了。
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如果我們繼續(xù)縮小視角,我們會(huì)看到銀河系,也就是我們的星系。其中這個(gè)小圓圈代表了我們的電磁信號(hào)覆蓋的125光年區(qū)域,這在我們的星系中看起來微不足道,因?yàn)殂y河系覆蓋了10萬光年的距離。銀河系包含大約2500億顆恒星,其中還有更多的行星,因?yàn)閾?jù)估計(jì)大多數(shù)恒星都擁有至少一顆行星圍繞其運(yùn)行。
直到1920年,人們還認(rèn)為宇宙中的所有恒星都在銀河系內(nèi),但經(jīng)過所謂的“大辯論”,人們最終認(rèn)定銀河系只是宇宙中眾多星系之一。
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因此,我們繼續(xù)縮小視野,來到了本星系群——它是銀河系所在的約100個(gè)星系的集合,總直徑達(dá)1000萬光年。這個(gè)本星系群位于室女座超星系團(tuán)內(nèi),該超星系團(tuán)包含100個(gè)星系群和星系團(tuán)。我們作為本星系群的一部分,與這個(gè)超星系團(tuán)的主導(dǎo)者——室女座星系團(tuán)相比,顯得微不足道。整個(gè)超星系團(tuán)的直徑為1.1億光年。
雖然看起來已經(jīng)很巨大,但這只是拉尼亞凱亞超星系團(tuán)的一部分,后者包含約10萬個(gè)星系,直徑為5.2億光年。
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進(jìn)一步縮小,我們現(xiàn)在可以看到雙魚座-鯨魚座超星系團(tuán)復(fù)合體——這是一條延伸10億光年的星系絲,是整個(gè)宇宙中最大的宇宙結(jié)構(gòu)之一,由60個(gè)超星系團(tuán)組成。
再進(jìn)一步縮小,我們終于看到了可觀測(cè)宇宙,雙魚座-鯨魚座超星系團(tuán)復(fù)合體只是其中的一小部分。可觀測(cè)宇宙的直徑總計(jì)930億光年。
可觀測(cè)宇宙擁有2萬億個(gè)星系和千萬億顆恒星——也就是1后面跟著24個(gè)零。這比地球上所有的沙粒還要多,而且其中可能還有更多的類地行星。
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當(dāng)然,這只是可觀測(cè)宇宙。我們不知道宇宙之外還有什么,因?yàn)閬碜赃@些遙遠(yuǎn)區(qū)域的光來不及到達(dá)我們。宇宙被認(rèn)為比可觀測(cè)宇宙大得多,但我們并不知道它究竟有多大。
隨著時(shí)間的推移,來自宇宙中那些迄今尚未到達(dá)我們的區(qū)域的光將繼續(xù)抵達(dá),使我們能夠觀察到以前無法觸及的物體和區(qū)域。然而,由于宇宙的加速膨脹,有些空間區(qū)域遠(yuǎn)離我們的速度超過了光速。這被稱為宇宙事件視界,是我們所能看到的自然極限,因?yàn)閬碜赃@個(gè)區(qū)域的光永遠(yuǎn)無法到達(dá)我們。
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即使人類永恒存在,我們?nèi)匀粫?huì)看到宇宙中無數(shù)我們永遠(yuǎn)無法知道或看到的地方。
可觀測(cè)宇宙看似浩瀚無垠,但它以外的一切終將消失在浩瀚無垠的宇宙之中。根據(jù)牛津大學(xué)一群科學(xué)家的計(jì)算,他們確定宇宙至少比可觀測(cè)宇宙大250倍,也就是大約7萬億光年。
這看起來已經(jīng)浩瀚無垠,但還有其他的計(jì)算方法。根據(jù)艾倫·古斯的宇宙膨脹理論,我們談?wù)摰挠钪鎸⒈瓤捎^測(cè)宇宙大10^(10^100)倍(即10的10次方的100次方倍)。
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舉個(gè)例子:如果可觀測(cè)宇宙只有一枚1歐元硬幣那么大,那么整個(gè)宇宙將大到覆蓋大約25萬光年的長(zhǎng)度——相當(dāng)于銀河系直徑的兩倍多。
我們不知道宇宙之外究竟存在著什么,但我們知道的是:它比我們?nèi)祟愊胂蟮囊蟮枚唷?/p>
現(xiàn)在,一個(gè)不可避免的問題浮現(xiàn)了:我們,在宇宙中真的很孤獨(dú)嗎?
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