把宇宙压成头发丝大小,你会看到……

如果把地球当做一个直径 1cm 的小球,整个目前观测到的宇宙有多大?
图片:One Two / 知乎 若是把地球当做一个直径 1cm 的小球,整个今朝不雅测到的宇宙有多大? One Two,公家号:astrolaws

谢女票邀。

我感觉题本家儿仍是低估了地球和宇宙的相对巨细,以米为单元,地球直径在 1E+07(即 10 的 7 次方)米这个量级,而可不雅测宇宙的直径是 1E+27 米,宇宙的巨细是地球的

100000000000000000000 倍(20 个零),两者相差 20 个数目级。

人脑再壮大,生怕也没法子直接消化 20 个数目级的差距,于是这两天我做了一个思惟尝试,既能揭示 20 个数目级意味着什么,也尽可能让整个过程贴合日常糊口,便利理解。

起首我们要在脑海里把本身抽离此刻这个宿世界,当作为一名不雅察者,这样子接下来我们对这个宿世界做的任何改动都不会对作为不雅察者的我们造当作影响。

一阶宿世界

筹办好今后,我们回过甚来从头审阅此刻这个宿世界。在实际宿世界中,肉眼是有分辩极限的,这个极限大要是一根头发的厚度——0.1 毫米。接下来我们要做第一个操作:把一个正常的当作年男性缩小至一根头发厚度的巨细。

当作年男性的身高我们取 1.8 米,那么换算的比例就是 1:18000,正常人缩小了 18000 倍今后,整个宿世界也要跟着缩小 18000 倍。我们不妨把之前的实际宿世界称为一阶宿世界,缩小今后的宿世界是二阶宿世界。

二阶宿世界

在这个二阶宿世界里,所有人都只有一根头发丝那么高(姚明大要是 1.3 根头发丝),长颈鹿有三根头发丝那么高,你的书桌可以或许放下一座城市的三维地图,一场马拉松的距离半斤八两于 2.3 米,而地球的直径大要是 700 米,和一阶宿世界中的哈利法塔(828 米)半斤八两。

应该说二阶宿世界仍是很有趣的,但我们要继续进步,再把整个宿世界缩小 18000 倍,进入三阶宿世界。

三阶宿世界

这时辰一场马拉松的距离也就是一根头发丝的厚度了,地球直径 4 厘米,比题本家儿设想的地球稍大。月球的巨细是 1 厘米,木星是 43 厘米,太阳直径大约 4.3 米,半斤八两于一阶宿世界中小轿车的长度。

三阶宿世界是恒星的乐土,海说神聊极星的个头是 123 米,参宿七 300 米,闻名电灯胆天津四接近 1000 米,很是亮盲眼了,闻名红超巨星参宿四是个直径 4000 米的大块头,快赶上一阶宿世界的珠穆朗玛峰一半高了。

在最接近题本家儿设心猿意马的三阶宿世界里,可不雅测宇宙有多大?2.87E+18 米,近 300 光年的规模,依然是一个大到无法想象的数字。我们此刻只是走过了 8 个数目级,路程尚未过半。此刻继续把三阶宿世界缩小 18000 倍,进入四阶宿世界。

四阶宿世界

好了,在四阶宿世界里面我们终于可以把太阳系放进房子里了,当然,这里指的是一阶宿世界的房子。此时太阳只有两根头发丝那么大,水星距离太阳 1 厘米,金星距离太阳 2 厘米,地球距离太阳 2.6 厘米,火星距离太阳差不多 4 厘米。再往外,木星距离太阳 13 厘米,土星是 24 厘米,差不多是 1 台 iPad 的长度。天王星 50 厘米,海王星 77 厘米。今朝飞的最远人造物体——观光者 1 号距离地球接近 4 米。

4 米差不多也是一阶宿世界的光速走上一天的距离(4.5 米),至于 1 光年,在四阶宿世界半斤八两于 1600 米,想要找到除了太阳以外的另一颗恒星,你起码要走上一个小时。

五阶宿世界

接下来是五阶宿世界,包罗柯伊柏带在内的整个太阳系(直径 100AU)被压缩至一根头发丝的巨细。五阶宿世界和一阶宿世界已经相差了 17 个数目级,最庞大的恒星也已经无法分辩出巨细,但即便如斯我们能感触感染到的也还只是银河系的一角。

何故见得?整个银河系在五阶宿世界是直径跨越 10 千米的存在。这在一阶宿世界里也算是一座小城的规模了。在这座小城里,有 20 厘米大的马头星云:

有 1 米宽的蟹状星云,这是 1000 年前宋代天文官看到的「天关客星」遗留下来的陈迹。

还有和姚明一样高的斑斓的猎户座大星云:

六阶宿世界

在六阶宿世界,直径 24 光年的猎户座大星云被压缩当作一根头发丝的巨细,于是你终于可以把银河系捧在手心了。银河系看着就像是一个直径 64 厘米的大圆盘,仙女座大星系稍大一些,有 80 厘米。两者之间的距离接近 11 米。以银河系为中间的方圆 25 米的规模(大要半个足球场),属于本星系群,包含大约 50 个星系,银河系和仙女座星系是此中的焦点当作员。

以本星系群为中间方圆 300 米的规模,属于本超星系团(Local Supercluster),这个星系团包含至少 100 个星系团和星系群。

而可不雅测宇宙在六阶宿世界里依然庞大,直径接近 500 千米,我们需要更上一层楼。

七阶宿世界

先说说七阶宿世界的可不雅测宇宙有多大——直径 27 米,这半斤八两于一个尺度篮球场的长度,一阶宿世界的一个篮球馆就能装下七阶宿世界的可不雅测宇宙。

走进这个篮球馆,空气中飘零的每一颗尘埃,都是一个星系。我建议带上口罩,因为篮球馆里的空气......可能有些混浊,究竟结果傍边的尘埃总数高达 2 万亿,可能一不小心就会把很多多少银河系(约 35 微米)吸进肺里了。直径不到 3 万光年的星系可以算是 PM10,至于更小的,好比直径只有 7000 光年的小麦哲伦云,甚至可以归入 PM2.5 的行列。

不外馆内的尘埃在似乎并不是平均分布,而是呈纤维状分布,有些处所多,有些处所几乎没有。

你必然好奇七阶宿世界的篮球半斤八两于多大的空间。篮球的直径我们取 24 厘米,半斤八两于一阶宿世界的 8.16E+24 米,几乎是本超星系团(1.10E+24 米)的 8 倍,和一个叫「双鱼 - 鲸鱼座超星系团复合体」(1E+25 米)的宇宙大标准布局半斤八两。

一个篮球,就是 10 亿光年。

你感觉在七阶宿世界里,地球有多大?

3.73E-19 米,仅仅是质子(1E-15 米)的万分之一,这是一个现在没有法子进行测量的长度。


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还有一个神奇的视频:

  • 发表于 2019-03-14 21:48
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