总结

宇宙有多大?这个问题没有人想知道,但同时,也没有人可以回答。

目前,人类能够观测到的宇宙只是宇宙的一部分,即可观测宇宙可观测宇宙的大小已经被科学家探索过了,但是由于宇宙年龄、光速、宇宙膨胀等因素的限制,整个宇宙的大小宇宙仍是未解之谜。

所以,我们今天要讨论的不是宇宙的大小,而是当可观测的宇宙缩小到银河系中一个电子那么大的时候,它能有多大。

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银河系有多大?38亿年后,银河诞生了。

除了地球这样的行星,银河系中还有数量庞大的恒星。据统计,银河系中的恒星数量约为1000亿至4000亿颗。

那么,要容纳这么多行星,银河系到底有多大呢?

根据科学数据,以体积计算,银河系的直径约为10万光年,1光年的长度为9.46万亿公里,所以银河系的直径银河系超过946万亿公里

这个数据已经远远超出了普通人的认知。为了直观感受银河系的大小,我们可以举个例子。

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在银河系中,太阳系与银河系中心的距离并不算太远,大约是25000到28000光年。

如果我们驾驶一辆时速120Km/h的飞行汽车,从太阳系的地球出发,那么,我们将要行驶大约26000光年才能到达银河系的中心。

是按照人均寿命100岁来计算的,也就是说,我们的的后代234亿代从出发的那一刻起就可以到达银河系的中心。

可观测宇宙有多大?

我们所说的可观测宇宙是以地球为中心的球形空间,如果我们站在火星上观测,那么这个可观测宇宙就是以火星上的观测者为中心。

截至目前,据科学家估计,可观测宇宙的半径为465亿光年,直径为930亿光年。

银河系距离我们只有10万光年。

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你要知道的是,从宇宙诞生到现在,或者直到未来,宇宙的膨胀从来没有也不会停止,以及,宇宙的膨胀速度宇宙的速度远远超过光速。

20年代,科学家通过测量星系的距离和红移现象,发现宇宙在膨胀。

90年代后,科学家们进一步发现,我们的宇宙不仅在膨胀,而且还在以超过光速的速度膨胀。

显然,人类探测到的直径930亿光年的那部分宇宙,其实是宇宙超光速膨胀造成的。而这种的宇宙膨胀,不仅会导致太空中天体之间的距离不断增加,还会导致宇宙体积的不断膨胀。

也就是说,宇宙一直在膨胀,而人类目前所能观测到的只是一个以地球为中心的直径930亿光年的小球体,在宇宙面前是那么的渺小。

因此,人类探索宇宙还有很长的路要走。

当银河收缩成一个电子

现在,我们知道了银河系的大小和可观测的宇宙。为了更笼统地理解两者之间的差距,我们不妨做一个假设:当银河系缩小到一个电子那么大的时候,如果按同样的比例缩小,那么可观测到的会是多大呢?宇宙是?

电子是构成原子的一种基本粒子,地球上的万物都是由原子构成的。

原子可分为原子核和核外电子。其中,原子核由中子和质子组成,原子核占原子质量的99%以上。

根据科学实验,电子的静止质量为9.1x10^(-31)千克,仅为质子质量的1/1842,足以看出电子是非常小。电子不仅质量非常小,而且体积也非常小。

然而,像电子这样的基本粒子的大小是无法用常规方法测量的。因此,科学家们最初采用比较迂回的方法来测量它们的大小。

他们首先向目标电子发射大量电子,然后通过观察这些发射电子的散射来测量目标电子所占据的空间。

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据此,科学家得出结论:一个电子的直径不大于10^(-15)米。

需要注意的是,这里是“不大于”而不是“等于”,也就是说,电子的直径可能小于这个值,这里我们不妨取电子直径,为10^(-15)米。

知道了电子的体积,那么根据计算可以得出,当银河系缩小到一个电子那么大的时候,相当于把银河系缩小了大约9.46x10^35倍。

已知可观测宇宙的直径为930亿光年,那么按同样比例缩小9.46x10^35倍后,其直径约为9.3x10^(-10)米,也就是0.93纳米左右。

一个原子的直径是10^(-10)米,即一个原子的大小约为0.1纳米,也就是说,当银河系缩小到一个电子大小时,宇宙就是大约9-10个原子大小。

说到纳米,大家可能都听说过纳米技术,但对于纳米的大小,大家可能并没有一个清晰的概念。

简单来说,以最小的原子氢原子为例,当4个氢原子排成一排时,队列的长度为1纳米。

因此,当银河系收缩到一个电子大小时,可观测宇宙的直径小于1纳米,小于4个氢原子直径的大小。

结语

人们总是喜欢仰望星空,惊叹宇宙的浩瀚,但相比于亿万光年之外的宇宙,我们身边的一切为什么没有自己广阔的宇宙?就像最基本的原子一样,它也包含着一个由许多微小粒子组成的宇宙。

所以,我们不必因为宇宙浩瀚而觉得自己渺小如尘埃。其实,在某些物质看来,我们人类为什么不是一个无比巨大的宇宙呢?