科学 2022-11-03 22:00 作者:思云科学评论:0    浏览:1814    

从古到今,有不少的人都在思考同一个问题:宇宙究竟是有多大?不同的古代文明,其实给出了不同的答案。即便是同一个文明,在不同的时代,给出的答案也是不一样。不过,想要搞清楚“宇宙有多大?”之前,我们得先搞清楚:宇宙到底是什么?其实,在中国春秋战国时期,诸子百家当中有一位名仕叫做:尸佼,他写过一本叫做《尸子》的书,在这本书当中,他就给出了关于“宇宙”的定义,具体来说就是:四方上下曰宇,古往今来曰宙。说白了就是,“宇宙”的“宇”指的是空间的意思,“宇宙”的“宙”指的是时间的意思。合并来看,宇宙其实就是空间和时间的集合。这其实和我们现代天文学对于宇宙的定义已经非常的接近了。在现代天文学当中,宇宙除了空间和时间之外,还有宇宙中包含所有的内容物,比如:物质、能量和信息。因此,宇宙的大小,其实不仅仅需要从空间维度来看,我们还可以从它的时间维度,物质(能量)维度来看。首先,我们还是从空间维度来看,其实在宇宙之中,又许多层级,我们所在的天体叫做:行星,比行星更大的恒星,太阳就是恒星,恒星所在的其实叫做恒星系,太阳系就是一个恒星系;比更星系更大的是星系,我们所在的星系就是银河系,其中含有1500亿~4000亿可类似于太阳系这样的恒星系;比星系更大的是星系群(团),我们所在的叫做本星系群,其中含有像银河系这样的星系起码有50个以上。比本星系群更大的是超星系团(群),我们所在的是室女座超星系团,它的直径到了1.1亿光年。如果我们继续这样说下去,其实可以列举出许多层级来。这有一定是明确的,那就是人类可以观测到的空间范围是有限的。根据相对论的“光速不变原理”,我们可知,信息、物质和能量的传递速度是有上限的,这就是:光速(3*10^8m/s)。而根据标准宇宙模型,我们可以知道,在138亿年前,发生了一次大爆炸,宇宙就是在这场大爆炸当中诞生的,随后宇宙的空间开始剧烈的膨胀,一直持续至今,尤其是在距今45亿年前,宇宙甚至可以加速膨胀。4基于这两个共识,我们就不难推导出一个结果:人类只能看到一定范围内的天体发出的光(或者引力波),如果宇宙是不变的,那这个范围就是半径138亿光年的球状空间,不过我们也说了,宇宙一直在膨胀,如果我们叠加上膨胀效应,那这个范围就是半径465亿光年的球状空间。这个范围也被我们亲切的叫做:可观测宇宙。可以说,人类、地球、乃至太阳系,银河系,本星系群在这个可观测宇宙当中都是可以忽略不计的存在。而可观测宇宙不是全宇宙,仅仅是宇宙的一小部分而已。而从时间维度来看,如果我们把宇宙的138亿年前的历史,看成是一个自然年,那么有人类参与的部分都集中在了最后十多秒当中。说白了,人类的历史在宇宙历史长河中也只是沧海一粟罢了。最后我们从物质维度来看,人类已知的物质(能量)仅占全宇宙不到5%,剩余的大多数其实是暗能量和暗物质,而我们却无法直接观测到它们。

 
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