宇宙究竟有多大?人類到底有多渺小?這可以從人類給地球拍攝的照片說起。
1972年12月7日,阿波羅17號太空船正在前往月球的路途中,在距離地球29,000公里的地方,當時飛船正好背向太陽。於是,太空船上的成員就朝著地球拍攝了一張照片。
這也是當時少數能把地球整個輪廓都拍下來的照片,這張照片也被命名為:藍色彈珠。
1968年12月24日,阿波羅8號太空船正在執行前往月球的任務。在距離地球40萬公里附近的繞月軌道上,飛船上的成員威廉·安德斯朝著地球拍攝了一張照片。
這張照片被命名為:地出(或者地球上升),這是因為這看起來就像是日出、月出一樣。和《藍色彈珠》相比,地出拍攝距離要遠10倍以上,地球也看起來也小了很多。那如果再離得遠一些會怎樣呢?
1990年2月14日,距離地球最遠的飛船旅行者一號剛完成了它的主要任務。當時,旅行者一號距離地球達到了64億公里,地球上的航天局朝它發出指令,讓其朝著它曾經探訪過的行星進行拍照,並把這些照片合成一張太陽系全家福。
在行星的照片中,有一張“顆粒狀”照片引起了人們深思,圖中只有一個“0.12個畫素點那麼大”的點,它就是地球,這張照片也被著名的天文學家卡爾·薩根稱為:暗淡藍點。
很多人可能覺得64億公里已經足夠遠了,但是我們要知道的是,旅行者一號在這之後又朝著遠離太陽的方向飛行了30多年,現在距離地球232億公里。客觀地說,這個距離依然還沒有離開太陽系,它至少要再飛行上萬年,才能離開太陽系。也就是說,64億公里開外只剩0.12個畫素點那麼大,所以根本不用離開太陽系,飛船隻要離得足夠遠,再回望地球時,就無法直接拍攝到地球。
《暗淡藍點》也讓我們意識到,太陽系的浩瀚是超乎人類想象的。可問題是,太陽系在宇宙中也是渺小的存在,宇宙中比太陽系大的宇宙結構簡直不要太多。那究竟是怎麼回事呢?
根據現在的研究發現,太陽系位於銀河系當中,銀河系的直徑大概是介於100,000至180,000光年,其中大概有1000億~4000億顆像太陽這樣的恆星,並可能有1000億顆行星。換句話說,太陽只是銀河系的千億分之一,幾乎可以忽略不計的存在。
那銀河系就夠大了嗎?
非也!銀河系也是小不點。銀河系位於本星系群當中,本星系群直徑達到了1,000萬光年,在本星系群當中有幾十個類似於銀河系這樣的星系。
那本星系群算不算大呢?
答案顯然也不是!本星系群位於室女座超星系團當中,室女座超星系團的直徑達到了1.1億光年,其中至少有100個星系團與星系群,像銀河系這樣的星系大概得有4.7萬個。
室女座超星系團應該算大了吧?
事實上,並非如此。室女座超星系團屬於拉尼亞凱亞超星系團的一部分,這個拉尼亞凱亞超星系團直徑達到了5.2億光年,至少有10萬個星系。而拉尼亞凱亞超星系團也不算大的,它只是雙魚-鯨魚座超星系團複合體的一部分。雙魚-鯨魚座超星系團複合體的長度達到了10億光年,寬度達到了1.5億光年。這看起來似乎要說到盡頭了,但實際上還遠遠沒有。
由於相對論中“光速不變原理”的存在,我們能推匯出光速是宇宙中物質、資訊、資訊、能量的最快傳播速度。而根據大爆炸理論,宇宙誕生於138億年前,加上宇宙膨脹的效應,人類理論上可以觀測到的範圍是直徑930億光年的球狀空間,這也被稱為:可觀測宇宙。
上述的各種宇宙結構都在這個可觀測宇宙當中。在可觀測宇宙中,像銀河系這樣的星系至少有2萬億個。那麼問題來了,可觀測宇宙就算大了嗎?
還真不是!可觀測宇宙實際上只是宇宙的一小部分,更可悲的是,根據現有的理論,人類永遠也無法看到可觀測宇宙之外的空間。
但這也不是最悲劇的!因為宇宙還在膨脹,一些科學家甚至認為宇宙很可能是無限大的。所以,從空間上來看,人類真的是渺小到了塵埃裡。
即便是我們真的擁有了觀測全宇宙的能力,我們依然看不到它的全貌,而只能看到宇宙的不到5%。為什麼這麼說呢?
這是因為在宇宙中,我們看到的一切根本不是主角。宇宙中真正的主角反倒是我們觀測不到的,它們也被稱為:暗物質和暗能量。
我們現在已知的物質只佔整個宇宙物質總量的不到5%,剩餘的都是暗物質和暗能量,它們影響著整個宇宙的發展,超星系團、星系團、甚至是星系的合併。如果沒有暗物質,許多星系都會分崩離析。正是因為暗能量大比例的存在,宇宙才在加速膨脹。而這些真正的主角卻是我們認知的盲區。
人類的渺小不僅是體現在空間維度上,也體現在時間上,如果把宇宙138億年曆史看成是1年,人類文明不到1秒。
最為可悲的是人類的渺小還體現在認知水平和觀測技術上,這可能是人類永遠無法逾越的障礙。不過,這不會阻礙人類去探索,畢竟人類的征途是星辰大海。
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