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宇宙有多大?(从宏观到微观的审视)

2014-05-13  楚地遥

总有人会问宇宙有多大,虽然现在可科技水平还没办法确切的宇宙大小但是现在我们能深刻的知道我们是有多渺小,接下来跟随小编来从新审视和认识一下我们的地球君和我么自己吧.

不多说,直接上图,后面会越来越精彩。

太阳系八大行星全家福,曾经的冥王星春运没买到车票没按时赶到单位报到被降为矮行星。 科普:矮行星就是体积介于行星和小行星之间的行星(PS:其实是在太阳系内发现了更多的和冥王星体会差不多的行星比如卡戎星、阋神星谷神星等等都是围绕太阳旋转的矮行星所以冥王星严格意义上来讲就不能算是行星了)

太阳家族

草帽星系

太阳黑子

蚂蚁星云

建造之柱1995年4月7日哈勃在鹰星云拍到的

仙女座里的著名巨型旋涡星系M31(NGC 224)迄今最为清晰的图片

此前拍摄的M31照片

目前堪称最大最古老的黑洞

美国斯坦福大学的天文学研究小组在遥远的宇宙中发现了到目前为止堪称最庞大最古老的黑洞。其质量是太阳质量的100多亿倍,这意味着这个被称为Q0906+6930的黑洞能够在自己的引力场中吸纳上千个太阳系,其质量也相当于银河系内所有恒星的质量之和。

这个巨型黑洞位于大熊座星系中央,与地球的距离约为127亿光年。据来自斯坦福大学的罗格-鲁曼尼表示,科学家们初步确定这个黑洞的年龄约为127亿岁,也就是说,它在“大爆炸”之后10亿年内就已经形成了。

它不断吞噬宇宙物质来壮大自己

众所周知,黑洞是看不见的,因此科学家们只能依靠它发出的辐射和对相邻恒星的万有引力作用来判定它的存在。一般来讲,天文学家们将黑洞分为两类:星状黑洞和超大质量星状黑洞。星状黑洞由质量相当于几个太阳的恒星坍缩形成,而超大质量星状黑洞的质量则可达十亿个太阳质量。

罗格-鲁曼尼认为,研究这类奇异的天体有助于更好地研究宇宙的构成。

宇宙(Universe)是由空间、时间、物质和能量,所构成的统一体。是一切空间和时间的综合。一般理解的宇宙指我们所存在的一个时空连续系统,包括其间的所有物质、能量和事件。宇宙根据大爆炸宇宙模型推算,宇宙年龄大约138.2亿年

是你出生海洋中间一个孤立的荒岛,而且跟外界没有任何联系,你的地理知识将是有限的。通过望远镜向四外远眺,你看到的景象会受海平面的约束。尽管你可以推测边缘之外的东西,但你会缺乏切实的证据来支持你的假设。仅局限于我们的行星以及其周围,我们面临同样的情况:我们可以看见宇宙一部分,但我们只能推测其的全部范围。我们可以通过平面几何猜测,宇宙继续无限期地向所有的方向扩张,就像一个草原延伸到我们眼睛所至的地方。(在这种情境下的平面是指一个连续的三维空间,像一个无限延伸的盒子)。然而,我们对实际的宇宙的理解受可观测的宇宙的边缘所束缚。我们肯定不清楚在我们仪器能观测的孤立地方之外存在什么东西。因此,我们可能想知道:我们可能能够直接观察到的部分宇宙究竟有多大?乍看一下,该问题答案似乎是一个简单计算。光的速度大约是每秒钟186,282英里,或每年大约5.9万亿英里。从宇宙大爆炸起流逝的时间是137.5亿年。两个数字相乘,瞧——我们发现在整个宇宙历史,光可以行驶137.5亿光年(810万亿亿英里)。不过,该答案是错误的。

宇宙有多大让我们思考光是何时产生的。从宇宙大爆炸到)大约380,000年后宇宙重组(当中性的氢原子形成时,宇宙是不能透射光线的。光子在带电微粒间反弹,它们无法走得很远。理由是带电微粒与光子相互作用——要么吸收,要么发射它们。只有重组时代后光才能穿过太空。任何估计可观测的宇宙的大小必须假定:我们能看到的光线是在太空变成透明的关键时代后才释放出来的。(我们将来某天可能探测到来自那个时代的中微子和其他粒子,把时间表往前推,扩大我们可观察的范围。)如果当光源离地球足够近时发射出光线的话,我们可能能够观察到比137.5光年更远的光源。

银河中的星云NGC 281中的一部分

矮星系 NGC 4449 内的恒星焰火

现在我们把视野缩小10倍,宇宙看起来还是空空如也,“星”光点点。可是,那些点点斑斑的真的是星么?一亿光年

一百万光年 近些,再近些。我靠!什么呀,这么面熟?这就是你所说的“星星”么?是星星,一堆星星。我们管它叫银河系

一万光年 我们的太阳系位于银河系螺旋翼内侧的边缘,距离银河系中心大约2.5万光年。于是,我们把视野收回到1万光年的数量级,聚焦在银河系若干触角般螺旋翼中的一条上面

一千光年 密密麻麻啊

一百光年 还是密密麻麻的

一光年 等等,这个是什么?

一万亿公里 再走近十倍依然雾气昭昭的一团,到底是什么嘛

一千亿公里 看出来了,是太阳系,翻山越岭的,不容易啊。

一百亿公里 放大十倍来观察以繁星为背景的太阳系。说是繁星,其实与太阳最近的恒星--半人马座比邻星都是在4.22光年开外的。图中的亮点仅仅只是背景上离得八丈远的星星呢,并不是太阳系的一部分。

十亿公里 数数看,下图里被蓝框子圈上的是谁的轨道

一亿公里 一亿公里的时候,地球在那里?

一千万公里 可以看到了,地球,月球

一百万公里

十万公里 啊,地球!

一万公里 怎么会这么巧涅?从10亿光年一路看下来正对着的竟是美国。用一万公里的视野看地球,这是神的视角。Google Earth 也能有这种效果,起始时对着的也是美国^_^ (不用奇怪了,这套图片本身就是老美拍的!)

1000公里

100公里 芝加哥鸟瞰。由此开始了我们人类所能够理解的数量级,开始了我们熟悉的世界

10公里 密密麻麻

1公里

100米 看!草地上这是什么

10米 原来是一傻哥们睡得正香....

1米 醒醒嘿,都被偷窥啦还不知道呐

0.1米 一米的十分之一,我们手所能把握的尺度。相信人类所接触的大部分物体都是在这样一个数量级的。看看你的周围,键盘、鼠标、手机、杯子、碗...... 仔细一看这哥们手上的毛还挺重的,纯爷们!

1厘米 这是手上的皱纹细部。兴许你放大了还没他细皮嫩肉呢。做好准备,我们即将进入另一个陌生的领域--微观世界

1毫米 手上的毛孔,就是没有毛,毛呢?

100微米 依稀可见皮肤的组织结构

10微米 一个细胞的数量级就是10微米,当然这只是一般来说。插句嘴,世界上最大的细胞是鸵鸟蛋,它是一个单独的卵细胞,数量级是分米级的,厉害吧

1微米

0.1微米 一看这么高度螺旋的结构就知道是染色体了。底下的洋文说:但凡人类的细胞,里面都会有23对染色体

100埃 埃是一种长度单位,指10的-8次方米。看到这个规则的等距双螺旋结构,我想你一定知道这种物质就叫做脱氧核糖核酸,也就是常说的DNA。分子结构清晰可见

1纳米 现在为材料科学炒得火热的纳米技术就是说很多物质精细到纳米级后将表现出很多在常规数量级上所表现不出的性质来。在纳米这样的数量级下,我们连原子都可以数清了

1埃 原子是由原子核和电子组成的。这个是密布的电子云,我们能看到原子核外的电子云比较浓。

10皮米 原子核外围的浓密电子云。仿佛又回到了浩瀚无边的宇宙。这样来看每个原子都像是个小宇宙,我们的世界就这样的周而复始着,不寒而栗...

m78星云

给大家一张奥特曼故乡,说不定...那个星球上...还真有一种类似的生物呢。

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