如果地球只有1.5厘米,等比缩小的宇宙有多大?宇宙真的太大了

2023年10月23日17:10:03 科学 1240

对于我们人类来讲,地球是一个非常庞大的存在,毕竟从古到今所有的人类都是生活在这颗星球之上,然而在于浩瀚的宇宙中,地球却渺小得不值一提。那么,如果地球只有1.5厘米,那等比缩小的宇宙会有多大呢?下面我们就来讨论一下这个问题。

如果地球只有1.5厘米,等比缩小的宇宙有多大?宇宙真的太大了 - 天天要闻

1.5厘米的长度,大概相当我们常见的玻璃弹珠的直径,已知地球的直径约为12742公里,简单计算一下可知,将地球缩小到1.5厘米,相当于将地球的实际直径缩小到原本的8.504亿分之1。

按此比例缩小的话,太阳的直径就只有大约1.64米,太阳与地球的距离会缩小到大约176米,整个太阳系的直径也只有大约22260公里(以奥尔特星云为边界的太阳系,直径约为2光年),而银河系的直径也会缩小大约11.13亿公里(银河系的主体结构直径约为10万光年)。

根据科学家的估算,可观测宇宙的直径约为920亿光年,也就是说,按此比例缩小的话,可观测宇宙的直径还是有大约108.2光年,这是什么概念呢?这样说吧,1光年的距离大约是9.46万亿公里,而以我们人类目前的科技水平,仅仅是1光年,也是可望而不可及的距离。

如果地球只有1.5厘米,等比缩小的宇宙有多大?宇宙真的太大了 - 天天要闻

例如大名鼎鼎的“旅行者1号”探测器,其当前速度也只有大约17公里/秒,而以这种速度跨越1光年,则需要长达1.76万年的时间,这还没有将太阳引力的减速作用考虑进去。

看到这里,可能已经有人在感叹:宇宙真的太大了。但大家先别忙着感叹,因为可观测宇宙,指的是我们在宇宙中能够看到的最大范围,它可以视为一个以我们所在的位置为中心,直径约920亿光年的球体空间,而在这个空间之外,其实还存在着我们观测不到的宇宙。

如果地球只有1.5厘米,等比缩小的宇宙有多大?宇宙真的太大了 - 天天要闻

也就是说,可观测宇宙只能说是宇宙的一部分,那整个宇宙有多大呢?对于这个问题,一种常见的观点认为,宇宙很可能是无限的。显而易见的是,如果宇宙真的是无限的,那么将其缩小到原本的8.504亿分之1,它同样还是无限的,

不过并不是所有人都对“宇宙无限”这一观点表示认同,比如说著名的理论物理学家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)就提出理论称,宇宙应该是“有限无边”的。

什么是“有限无边”呢?我们可以用一个简单的思想实验来说明,想象一下,假如在一个球体的表面生活着一群二维生物,它们只能在这个二维的球体表面行动,那么对于它们来讲,虽然这个球体的表面是有限的,但是它们却找不到球体表面的边界,如果它们沿着某一个方向一直前进,那么它们迟早会回到原点。

如果地球只有1.5厘米,等比缩小的宇宙有多大?宇宙真的太大了 - 天天要闻

同样的道理,如果宇宙在一个更高的维度上弯曲,那么在更高的维度上,整个宇宙就可能是封闭的,而生活在这种宇宙中的我们,也就只能在一个弯曲的三维空间里行动,在这种情况下,这个宇宙就是“有限无边”的,如果我们沿着某一个方向一直前进,那么我们迟早也会回到原点。

那么,这个“有限无边”的宇宙应该有多大呢?实际上,作为弦理论的创始人之一的理论物理学家莱昂纳德·萨斯坎德(Leonard Susskind),就曾经根据霍金提出的理论对此进行了专业的计算,他的计算结果是:整个宇宙的直径大约为10的10的10的122次方秒差距。

如果地球只有1.5厘米,等比缩小的宇宙有多大?宇宙真的太大了 - 天天要闻

(↑莱昂纳德·萨斯坎德)

秒差距天文学家常用的一种距离单位,1秒差距就是3.26光年,所以关于个计算结果,我们可以这样理解:整个宇宙的直径为3.26乘以10x次方光年,而x等于10的y次方,y则等于10的122次方,也就是1后面跟上122个零。

可以看到,这是一个庞大得令我们难以想象的数字,按此计算的话,如果地球只有1.5厘米,那等比缩小的宇宙,其直径也只是缩小了区区9个数量级,它依然庞大得令我们难以想象。

需要指出的是,这只是一种理论上的推测,并不是确定的结论,所以大家看看就成,不必当真。总而言之,对于我们人类来讲,宇宙真的太大了,即使是可观测宇宙,都大得令我们叹为观止,人类未来真的能够在如此浩瀚的宇宙中遨游吗?这是一个值得深思的问题。

科学分类资讯推荐

研制成功!打破依赖进口局面 - 天天要闻

研制成功!打破依赖进口局面

记者8日从中国科学院高能物理研究所获悉,P波段大功率超构材料速调管研制成功,并顺利通过所有测试完成验收。这是国际首个大功率超构材料速调管,其成功研制标志着我国在加速器大功率核心射频器件领域实现从依赖进口到自主创新的关键跨越。CSNS直线加速
小盟科普丨新型工业控制关键技术 - 天天要闻

小盟科普丨新型工业控制关键技术

新型工业控制当前,工业控制系统正处于从封闭走向开放、从单一走向融合的关键变革期。新型工业控制架构正逐步成型,以软硬解耦、开放互联、融合智能为核心特征,为工业生产带来了前所未有的智能化、网络化、协同化能力,成为推动新型工业化目标实现的关键力量
马斯克父亲:儿子患上“白宫创伤后应激障碍”,他玩得转技术,却玩不转政治 - 天天要闻

马斯克父亲:儿子患上“白宫创伤后应激障碍”,他玩得转技术,却玩不转政治

美国亿万富翁埃隆•马斯克的父亲埃罗尔•马斯克近日在接受俄媒采访时表示,自己的儿子患上了“白宫创伤后应激障碍”(白宫PTSD),他这五个月来“压力太大了”。埃罗尔将其子与特朗普的争吵比作“婚姻出错”,并暗示他的儿子没有玩转政治的能力。据报道,埃罗尔•马斯克于6月7日抵达莫斯科,将出席9日至10日举行的“未来20...
美国航天进入至暗时刻,NASA预算被砍,马斯克太空业务或将被替换 - 天天要闻

美国航天进入至暗时刻,NASA预算被砍,马斯克太空业务或将被替换

NASA的预算大规模砍掉,几乎取消了近40个优先级别比较低的任务和所有尚未开始的重大科学任务,员工也将被裁掉1/3,剩下的都是体现美国“大赢特赢”的项目,比如登陆火星计划。殖民火星是马斯克梦想,也是他旗下SpaceX的目标。但是经过无数次推迟之后,本就充满了不确定性。加上最近马斯克与特朗普闹掰,将变得更加遥远了。...
石榴石砂和石英砂的区别 - 天天要闻

石榴石砂和石英砂的区别

石榴石砂和石英砂是两种常见的磨料,在工业和建筑领域有广泛应用,二者在成分、物理性质、应用场景及环保性等方面存在显著区别,以下是具体分析:1. 成分不同石榴石砂属于天然矿物,主要成分为铝硅酸盐,属于天然矿石。石英砂主要成分为二氧化硅,由石英矿
人工智能大角逐,中美领先背后的真相与未来 - 天天要闻

人工智能大角逐,中美领先背后的真相与未来

在科技飞速发展的今天,人工智能无疑是最受瞩目的领域之一。不知大家是否注意到,在这场人工智能的研发竞赛中,中美两国遥遥领先,与其他国家形成了明显的差距。这背后究竟有着怎样的原因?人工智能到底是未来的必然趋势,还是像有人猜测的那样,是美国企图拖
54年后 土库曼斯坦的“地狱之门”开始缓慢关闭 - 天天要闻

54年后 土库曼斯坦的“地狱之门”开始缓慢关闭

没有任何苏联书面记录,没有日志,没有官方钻探报告,也没有确认他们故意点燃了它 - 但无可争议的是,在土库曼斯坦的卡拉库姆沙漠中,有一个约 100 英尺(约 30 米)深、226 英尺(69 米)宽的熊熊烈火坑,已经燃烧了大约 50 年。