**宇宙奧秘知多少:一組數字讓你腦洞大開** -BBC
浩渺無邊的宇宙
**宇宙奧秘知多少:一組數字讓你腦洞大開**
2018年 11月 27日-BBC-
宇宙之浩瀚是我們常人所無法想像的。同時,它也是一個由多軌道共存組成的宇宙空間。
我們所生活的地球是一顆圍繞太陽的尋常行星。而太陽本身也只不過是太陽系中一顆普通的恆星。太陽系又是銀河系中的一部分。
在理清這個簡單關係之後,我們再來看看一組關於宇宙星際的重要而有趣的數字,共同探索宇宙星際間的關係與奧秘。
銀河系
我們所在的銀河系其中心是超大質量的黑洞。在圍繞其中心旋轉的同時,銀河系也在以每小時51.4萬英里(1英里等於1.609公里)的速度在不斷膨脹的宇宙中運行。
即使這樣,其公轉一圈的時間也需要2.3億年,可見宇宙有多麼浩瀚無邊。太陽系在軌道上繞著銀河系中心公轉一周的時間也被稱為銀河年。
如果按銀河年來計算的話,我們的地球迄今為止一共經歷了18個銀河年。 說到這,你一定對我們地球在這個宇宙中的位置有了一個大致的概念。
假如可以開車直接到星星上去的話,其實只需要1個小時
地球與太空交接處
從我們的地球放眼望去,可以看到天邊無數顆星星。假如可以開車直接到太空上去的話,其實只需要1個小時,因為太空距離地球上空距離只有100公里。這條線也叫卡門線(the Karman Line )。
卡門線是公認的外太空與地球大氣層的分界線,位於海拔100 公里處。它是負責國際的航空航天標凖制定、記錄保存的機構國際航空聯合會所承認的大氣層和太空的界線。
銀河系中心是一個巨大的黑洞
銀河系黑洞
銀河系的中心是一個巨大的黑洞,它的體積是我們太陽的400萬倍大。
它距離我們大約有2.8萬光年之遙。打個比喻,銀河系的黑洞可以裝得下幾百萬個地球。
但是黑洞是看不見的。黑洞的引力如此之大,即使光線都無法穿透外洩。
海王星表面風速極高
海王星——風力星球
海王星是太陽系中九大行星之一, 它也是太陽系中最狂風大作的一個星球。海王星上的風速可以達到每小時1600英里。它距離太陽大約有4個光速小時。
海王星的衛星海衛一(Triton)是太陽系中最冷的地方之一。它表面溫度為-391華氏度(華氏溫度中冰點溫度為32,而攝氏溫度的冰點溫度是0)。
遺憾的是,你無法用肉眼在夜空中找到海王星,必須要用望遠鏡才能看見。
銀河系直徑巨大
銀河系有多大?
銀河系直徑巨大(大約621,000,000,000,000,000英里)。如果以光速來測量的話,大約要用10萬光年才能橫穿銀河系。
相對而言,我們地球的赤道直徑只有7926英里。
月亮漸行漸遠
越行越遠的月球
月亮是我們熟知的地球衛星。它和我們關係非常密切。但實際上,月亮漸行漸遠。
1969年,阿波羅11號的宇航員首次登陸月球,其意義不僅僅是人類第一次登月,他們當時的任務還包括鑒定月亮與地球之間的距離是恆定的,還是在不斷變化的。為此,他們在月亮表面裝置了鏡子。
科學家利用激光脈衝來測量地球與月亮之間的距離,他們發現,月亮與地球之間的距離每年增加3.8厘米。
太陽是一顆很普通恆星
太陽的質量佔太陽系總質量的99.8%。而且,太陽核心物質密度高,溫度熱。太陽內部原子核的核聚變可產生巨大能量。
太陽只不過是宇宙中一顆很普通的恆星。但即使這樣,它也比地球大100萬倍。
太陽核心物質密度高,溫度熱
宇宙是所有時間、空間與其包含的內容物所構成的統一體;它包含了行星、恆星、星系、星系際空間、次原子粒子以及所有的物質與能量,宇指空間,宙指時間。目前人類可觀測到的宇宙,其距離大約為93 × 109光年(28.5 × 109秒差距),最大為27,160百萬秒差距;而整個宇宙的大小可能為無限大,但未有定論。物理理論的發展與對宇宙的觀察,引領著人類進行宇宙構成與演化的推論。
根據歷史記載,人類曾經提出宇宙學、天體演化學與科學模型,解釋人們對於宇宙的觀察。最早的理論為地心說,由古希臘哲學家與印度哲學家所提出。數世紀以來,逐漸精確的天文觀察,引領尼古拉斯·哥白尼提出以太陽系為主的日心說,以及經約翰內斯·克卜勒改良的橢圓軌道模型;最終艾薩克·牛頓的重力定律解釋了前述的理論。後來觀察方法逐漸改良,引領人類意識到太陽系位於數十億恆星所形成的星系,稱為銀河系;隨後更發現,銀河系只是眾多星系之一。
在最大尺度範圍上,人們假定星系的分布平均,且各星系在各個方向之間的距離皆相同,這代表著宇宙既沒有邊緣,也沒有所謂的中心。透過星系分布與譜線的觀察,產生了許多現代物理宇宙學的理論。20世紀前期,人們發現到星系具有系統性的紅移現象,表明宇宙正在膨脹;藉由宇宙微波背景輻射的觀察,表明宇宙具有起源。最後,1990年代後期的觀察,發現宇宙的膨脹速率正在加快,顯示有可能存在一股未知的巨大能量促使宇宙加速膨脹,稱做暗能量。而宇宙的大多數質量則以一種未知的形式存在著,稱做暗物質。
大爆炸理論是當前描述宇宙發展的宇宙學模型。目前主流模型,推測宇宙年齡為137.99±0.21 億年。大爆炸產生了空間與時間,充滿了定量的物質與能量;當宇宙開始膨脹時,物質與能量的密度也開始降低。在初期膨脹過後,宇宙開始大幅冷卻,引發第一波次原子粒子的組成,稍後則合成為簡單的原子。這些原始元素所組成的巨大星雲,藉由重力結合起來形成恆星。
目前有各種假說正競相描述著宇宙的終極命運。物理學家與哲學家仍不確定在大爆炸前是否存在任何事物;許多人拒絕推測與懷疑大爆炸之前的狀態是否可偵測。目前也存在各種多重宇宙的說法,其中部分科學家認為可能存在著與現今宇宙相似的眾多宇宙,而現今的宇宙只是其中之一。