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星汉灿烂,地球之外的宇宙,是我们无法想象的广袤

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天文在线 2020-11-26 10:16

宇宙有多大?除了行星、太阳系、星系和超星系之外,宇宙中还有什么?

无数的人已经提供了非常好和非常详细的描述,但我想分享一些图像,这些图像有助于以易于消化的方式展示宇宙的巨大规模。

第一张图是地球

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图解:地球。图源:NASA

太阳系

图解:太阳系。图源:usm

太阳的星际邻居(每颗恒星标志着一个不同的太阳系。每一个都有一排排像我们这样的行星)

银河系(估计有1000亿颗恒星,相当于10000000000颗恒星,其中许多恒星都有自己的一排排行星,就像我们太阳系中的行星一样)

图解:银河系。图源:utahpeoplespost

本地星系群(附近的星系)这些星点中的每一个都包含数十亿甚至上千亿颗恒星(就像我们的银河系),大多数恒星都有多颗行星。

处女座超星系团:在“本地星系群”旁边的小星系团(下面用红色书写)代表了上面照片中显示的所有星系。

图解:处女座超星系团。图源:moneyinc

局部超星系团——上图中的星系团由红色的“处女座超星系团”代表。

可观测的宇宙(我们从地球上看到的宇宙称为可观测宇宙,可追溯到136亿年前)

宇宙的估计大小(不断膨胀)

这并没有考虑到多宇宙的各种理论。如果这些理论是准确的,你就需要把这个数乘以无限次。如此巨大的规模将使宇宙变得更加难以理解,而且它还在不断膨胀。

在我们的“已知宇宙”中,有更多的行星能够支持生命(如地球),而不是地球上所有海滩和沙漠中的沙粒。这使得在宇宙中地球这种有生命的行星并不是孤独的唯一存在。

亚瑟·C·克拉克说过:“存在两种可能性:要么我们在宇宙中是孤独的,要么不是。两者都同样可怕。”

宇宙-到底是什么?

“存在的一切,已经存在的一切,以及将要存在的一切”

早期的人类被充满无数星星和月亮的夜空迷住了,今天的我们也看到了这迷人的星空。但唯一不同的是,当时早期的人类并不知道那是什么,但今天我们对天空中看到的东西有了一点想法和理解。

古印度哲学[梨俱吠陀-公元前1500至1200年]将整个宇宙描述为一个“宇宙蛋”或婆罗门陀,它经历了一个创造、毁灭和重生的循环过程。它表明,整个宇宙或婆罗门都从一个称为宾杜的集中点向外膨胀,然后每隔4320000年再次崩溃。

葡萄牙宇宙学家巴托洛梅乌·维略(Bartolomeu Velho)1568年绘制的地心宇宙图解。

图解:葡萄牙宇宙学家巴托洛梅乌·维略(Bartolomeu Velho)1568年绘制的地心宇宙图解。图源:dominicanajournal

希腊哲学家,公元前4世纪的亚里士多德,提出了一个以地球为中心,周围所有天体环绕的宇宙。他相信一个有限的静止的宇宙存在于无限的时间,并且不会发生改变。亚里士多德还认为,宇宙是由五个元素组成的,其中四个元素是先前确立的经典元素:火、水、空气和土,而他添加的第五个元素:以太(填补了宇宙的空白)。

从远古以来,人类就一直在努力破解这片灿烂宇宙的秘密。但我们不能完全理解它。但是物理学家们还没有准备好放弃。正如爱因斯坦在《物理与现实》(1936)一书中所说,“宇宙最不可理解的是它是可理解的。”

爱因斯坦的话给了他们动力,关于宇宙的存在和起源,人们提出了不同的理论。

一些物理学家相信宇宙是永恒且无限的,而另一些物理学家则相信一个真正有起源的无限宇宙。还有另一种迷信物理学家相信有限宇宙。不同的物理学家对宇宙有不同的看法。

图解:宇宙大爆炸。图源:newscientist

从宇宙大爆炸开始的空间尺度扩张的时间线

但目前最广为接受的理论是大爆炸理论,它支持宇宙是无限的(有无限的空间),但它仍在膨胀。如果我们得到一个无穷大的反向过程,我们称之为“密度的反向过程”。因此,它表明万物在138亿年前从一个点爆炸出来,并且,这也被认为是宇宙的年龄。

然而,这一理论也有许多不一致之处,比如说,如果任何事物有起源,那么它必然有一个终点,但它说宇宙是无限的。另一个问题是为什么物质多于反物质(重子不对称)。

无限的宇宙

空间是无限的,物质和能量是无限的,这是完全可能的。这是一个脑筋扭曲的可能性,因为无限的概念本身就非常奇怪。在无限的宇宙中发生任何事情的可能性都是无限的。所以我们想象中的任何事情都可能发生在宇宙中的某个地方(不管可能性有多大,除非概率不为零)。在一个无限的宇宙中,可能有一个人像你一样是亿万富翁。可能有一个类似地球的星球,在那里斯蒂姆币比比特币更强大。所以任何事情发生的可能性都是无限的,不仅仅是一次,而是无限次。

但是,与我们所看到的相比,一个无限的宇宙怎么可能是合乎逻辑的呢?一个无限大的宇宙能从大爆炸中扩展吗?

是的,但前提是大爆炸不仅发生在某一时刻,而且同时发生在任何地方。

美国宇航局在他们的网站上说:“这表明宇宙的范围是无限的;然而,由于宇宙的年龄有限,我们只能观察到有限体积的宇宙。我们能真正得出的结论是,宇宙比我们能直接观测到的体积大得多。”

作者: quora

FY: 武薇

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