1990年,肩負探索太陽系外宇宙空間的使命,由美國發射的旅行者一號探測器來到了距離地球64億公里的太空深處,為地面上的人類傳回了一張照片。
這張照片中的亮點就是我們的母星地球。難以想象,孕育了億萬生命的地球在宇宙中竟是如此的不值一提,地球的歷史、人類文明的歷史、個體生命的一哭一笑就濃縮在這個連一像素都不到的小亮點中了。
這張照片再一次警示了人類,原來地球比我們想象得還要微不足道。不過,雖然我們都知道了宇宙的浩瀚與地球的渺小,但可能都缺乏一個直觀的了解。
那么,接下來我們就來直觀看看,當地球成為一個直徑只有4厘米的乒乓球時,宇宙會有多大。
地球的兩端比較扁,赤道略長,形狀近似于球體,但又不是球體。所以地球的半徑只能用平均半徑表示,勘測發現,地球的平均半徑約為6371公里,最長的一根緯線即赤道的周長是40076公里。按照球體的表面積公式來算,地球的表面積大約是5.1億平方公里。
需要知道的是,地球表面將近71%的土地被海洋覆蓋,也就是說,地球留給我們陸生生物生存的空間還是很少的。因此,隨著人類活動區域與范圍不斷擴張,我們與其它陸生生物之間的矛盾也越來越尖銳。
知道了地球的表面積后,再來看看地球的體積。球體的體積計算公式為V=(4/3)πr^3,代入637千米的半徑,可以得知地球的體積大約是10832億立方千米。
對于身高不到兩米的人類而言,這些數字也僅僅就是數字而言,我們想象不到地球到底大到了什么程度,也很難衡量這一數字背后蘊含了哪些意義。
所以,為了更清晰、更直觀地了解地球的大小,我們不妨將它看作是一個大腦足夠熟悉且能夠處理的日常物體,再以此為參照衡量宇宙的大小。
那么,我們就將地球縮小成為一個直徑為4厘米的乒乓球,在這種情況下,宇宙又會有多大呢?
把地球的的直徑縮短至4厘米,就相當于與將地球縮小了近3億倍,接下來我們就將宇宙也縮小同樣的倍數。
先來看看我們最為熟悉的太陽。作為太陽系中的唯一恒星,包括地球在內的所有天體都以太陽為中心進行著運動,因為太陽,我們才能感受到四季的更迭與晝夜的交替,地球上才會有生命的出現。
太陽是一顆黃矮星,它的直徑大約是139.2萬公里,是地球直徑的109倍,體積則達到了地球體積的130萬倍。也就是說,要用130萬個地球才能填滿太陽,太陽的巨大可想而知。
那么,當地球直徑只有4厘米時,將太陽也同樣縮小3億倍,可以得出縮小后的太陽直徑大約是在4.3米左右,大小相當于公園里的一些小水池。
可能乍一看會覺得太陽也不過如此,可是,當把一個乒乓球放在水池邊的時候,可能就會感受到兩者的差異了。
更為可怕的是,太陽已經是人類眼中巨大無比的存在了,可是僅銀河系中就有1000-4000億顆像太陽這樣的恒星,比天上的繁星還要多。
因此,盡管在太陽系中,太陽的質量與體積都是最大的,但是若放眼整個宇宙,太陽與地球都是同樣渺小的存在。
俗話說“天外有天,人外有人”,與地球相比,太陽已經是一個“巨無霸”一般的存在了,可是在偌大的宇宙之中,質量與體積遠遠超過太陽的天體比比皆是。
比如天狼星,它的體積比太陽還大,并且是除太陽外全天最亮的一顆恒星,所以,在黑暗宇宙中天狼星就如一個“坐標”,指引著科學家們探索的方向。
還有“盾牌座UY”,這是迄今為止科學家們發現的體積最大的恒星之一,它的體積是太陽體積的59倍,半徑更是嚇人,是太陽半徑的1708倍。
如果地球成為一個直徑只有4厘米的乒乓球,那么我們將“盾牌座UY”也縮小3億倍,它的直徑大約縮小到了7460米。
單個天體就已經如此夸張,那如果將更為廣闊的星系甚至宇宙同比縮小,又會達到怎樣夸張的程度呢?
以太陽系為例。把太陽系外圍的柯伊伯帶與奧爾特星云算在內,太陽系的真實直徑大約是十萬個天文單位。
再將太陽系縮小3億倍,這個時候我們從太陽系的一端走到另一端,經過的距離大約是29700公里。
可以想象,單是太陽系就是一個如何龐大的世界。
了解了太陽系的大小之后,接下來先來看看銀河系。把銀河系等比縮小3億倍之后,它的直徑大約為55億公里。
再看室女座超星系,這就更為夸張了,在縮小3億倍后,這一星系的直徑居然達到了3.2萬億公里,這是何等驚人的數字。
還有比室女座超星系團更為巨大的拉尼亞凱亞超星系團,縮小后,它的直徑大約是15.4萬億公里。
最后再來看看我們的可觀測宇宙。據科學家們觀測,可觀測宇宙的直徑約為920億光年。同樣地,將可觀測宇宙也縮小3億倍,其直徑大約在292光年左右,而1光年就等于9.46萬億公里。
更恐怖的是,在可觀測宇宙之外,還有我們全然未知的宇宙空間,而毋庸置疑的就是,如果在未來我們探測到了這片神秘空間,那又會是一個刷新人類認知的天文數字。
可以看出,即便將地球的直徑縮小為4厘米,浩瀚巨大的宇宙也遠遠超出了人類的想象。
通過這一假設,我們更為直觀地了解到了地球與人類的渺小,更不由得感嘆“宇宙真是太大了”。
浩瀚的宇宙確實值得我們心懷敬畏,但要是因人類的渺小而沮喪到自棄就大可不必了。要知道,在我們感嘆與敬畏宇宙的時候,也有一些微小的存在在感嘆人類的巨大。