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角落。但與整個宇宙相比,地球到底有多小呢?
首先,這是月球。你可能對它很熟悉,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。舉個例子,地球和月球之間大約有30個地球那么大的空間。這就是為什么火箭需要大約三天才能到達那里——這比我們想象的要遠得多。
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如果你駕駛最快的一級方程式賽車,以最高時速378公里的速度行駛,到達月球需要42天多一點。
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——就像這張好奇號火星探測器在2014年拍攝的照片一樣。
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如果你是第一個到達的人,并且第一個電話來自地球來祝賀你,你發送的每條信息將需要3到21分鐘才能到達另一邊,具體取決于當時行星的軌道位置——比地球和月球之間的1.3秒要差得多。
此時,旅行者1號太空船距離地球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號探測器的距離是日地距離的165倍——距離我們的星球約246億公里——使其成為距離最遠的人造物體。
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現在你可能會想,這有什么意義呢?它最初于1977年發射,用于探索太陽系的外行星。然而,它現在位于星際空間,即太陽直接影響力范圍之外的區域,并且繼續發回寶貴的數據,因為它是第一個到達該區域的探測器。
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此外,旅行者1號探測器還攜帶了金唱片,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、科學概念和天文圖像。同樣,還包括動物、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家的27首音樂,以展示這個星球的多樣性。
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旅行者1號探測器繼續以每小時6.12萬公里的速度遠離地球。經過幾十年的不間斷飛行,它仍然在我們的太陽系內,因為它還沒有穿過奧爾特云。它將在大約300年后到達這個區域,而完全穿過它還需要3萬年。舉個例子,尼安德特人大約在3萬年前滅絕了。
當我們離開太陽系時,我們不再使用天文單位來表示距離,而是開始使用光年——也就是光在一年內傳播的距離,約9.5萬億公里。舉個例子,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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而這個新區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號探測器需要大約7.5萬年才能到達這里。如果你決定駕駛一級方程式賽車以378公里的時速行駛,那么你需要大約1200萬年才能到達那里。
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,他們就能聽到我們的聲音。超過這個距離,就再沒有人有機會聽到我們了。
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如果我們繼續縮小視角,我們會看到銀河系,也就是我們的星系。其中這個小圓圈代表了我們的電磁信號覆蓋的125光年區域,這在我們的星系中看起來微不足道,因為銀河系覆蓋了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,因為據估計大多數恒星都擁有至少一顆行星圍繞其運行。
直到1920年,人們還認為宇宙中的所有恒星都在銀河系內,但經過所謂的“大辯論”,人們最終認定銀河系只是宇宙中眾多星系之一。
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因此,我們繼續縮小視野,來到了本星系群——它是銀河系所在的約100個星系的集合,總直徑達1000萬光年。這個本星系群位于室女座超星系團內,該超星系團包含100個星系群和星系團。我們作為本星系群的一部分,與這個超星系團的主導者——室女座星系團相比,顯得微不足道。整個超星系團的直徑為1.1億光年。
雖然看起來已經很巨大,但這只是拉尼亞凱亞超星系團的一部分,后者包含約10萬個星系,直徑為5.2億光年。
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進一步縮小,我們現在可以看到雙魚座-鯨魚座超星系團復合體——這是一條延伸10億光年的星系絲,是整個宇宙中最大的宇宙結構之一,由60個超星系團組成。
再進一步縮小,我們終于看到了可觀測宇宙,雙魚座-鯨魚座超星系團復合體只是其中的一小部分。可觀測宇宙的直徑總計930億光年。
可觀測宇宙擁有2萬億個星系和千萬億顆恒星——也就是1后面跟著24個零。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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當然,這只是可觀測宇宙。我們不知道宇宙之外還有什么,因為來自這些遙遠區域的光來不及到達我們。宇宙被認為比可觀測宇宙大得多,但我們并不知道它究竟有多大。
隨著時間的推移,來自宇宙中那些迄今尚未到達我們的區域的光將繼續抵達,使我們能夠觀察到以前無法觸及的物體和區域。然而,由于宇宙的加速膨脹,有些空間區域遠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,因為來自這個區域的光永遠無法到達我們。
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即使人類永恒存在,我們仍然會看到宇宙中無數我們永遠無法知道或看到的地方。
可觀測宇宙看似浩瀚無垠,但它以外的一切終將消失在浩瀚無垠的宇宙之中。根據牛津大學一群科學家的計算,他們確定宇宙至少比可觀測宇宙大250倍,也就是大約7萬億光年。
這看起來已經浩瀚無垠,但還有其他的計算方法。根據艾倫·古斯的宇宙膨脹理論,我們談論的宇宙將比可觀測宇宙大10^(10^100)倍(即10的10次方的100次方倍)。
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舉個例子:如果可觀測宇宙只有一枚1歐元硬幣那么大,那么整個宇宙將大到覆蓋大約25萬光年的長度——相當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:它比我們人類想象的要大得多。
現在,一個不可避免的問題浮現了:我們,在宇宙中真的很孤獨嗎?
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