“你知道银河系有多大吗?”“我们可以看到的宇宙有多大呢?”“那么假如把银河系缩小到一个电子那么小,那么我们可以看到的宇宙会有多大呢?”这样一个看似简单的问题却没有一个简单的答案,那么蕴藏其中的玄机是什么?
一、光是无法照亮宇宙的角落。
从古至今人类对于宇宙的认识不断的发展和丰富,但面对宇宙这个巨大的“黑盒子”,人类依旧无法以自己的力量进行探索。想象着这个无边无际的宇宙,人类的每一次惊叹背后都蕴含着深刻的思考,为了同这些疑惑的问题,人类仿佛下了一番苦工,付出了无数的心血。
但是即使如此人类依旧没有办法回答这样一个问题,只是在憧憬这个宇宙的同时,人们不知不觉就被这个宇宙的无边无际所惊悚,以至于无法自拔。银河系作为宇宙中我们所熟知的一部分,其巨大就足以让我们叹为观止,据学者统计目前宇宙中已知的大约有百万亿个星系,而这仅仅是已知的,更别提那些还没有被人类认知的星系。
银河系直径约为946万亿公里,且银河系作为一般的银河系,这样的巨大程度足以足以让我们叹为观止。就好比我们现在的地理教材中,研究的是地球上的自然景观一样,而其中就有克卢格星云这个被科幻小说所热捧的一个星云景观。
其尺度也不算小,但它所依附的对象却是银河系中的一颗年轻的巨大恒星,而这个恒星在地球上的尺度中就已经足够大的让我们非常惊悚了,而在银河系的星云中,这个恒星的尺度似乎也不那么大了。
而可观测宇宙中已知大约有两千亿亿个星系。可观测宇宙中的星系的数量为,而大家所知道的宇宙的年龄是138亿年,所以在这几十年间,宇宙发生了巨大的变化,这个宇宙在以非常超光速的速度膨胀。
另一方面,依照“暗能量”的存在,宇宙将永远膨胀下去,宇宙的背后隐藏着许多无法解释的问题。在可观测宇宙的直径大约为930亿光年,能够被人类探索的宇宙只是宇宙中不太显眼的角落。
而在这样一个巨型的宇宙中进行探索,人类的力量显得那么的渺小。一旦人类踏入宇宙,所能观测的宇宙将变成无际无涯的黑暗深渊,人类将无法定位自己的位置,也无法辨识周围的事物。这就是宇宙对于人类的伟大无比的体现了。
二、银河系缩小。
假如把银河系缩小到一个电子那么小,那么现实中会发生什么呢?这个“那么小”对人类而言就是 1 0 − 15 10^{-15} 10−15米,最小的电子的直径不会比 1 0 − 15 10^{-15} 10−15米大,也即是说 9.46 × 1 0 15 m 9.46×10^{15}m 9.46×1015m不再是银河系的直径,而是银河系缩小后的直径。
可观测宇宙的直径为930亿光年,相对于银河系的大小而言,可观测宇宙的大小大约只有银河系的0.03倍。可以看出,银河系被缩小到电子大小在可观测宇宙中只占着很小的一部分,那么它和银河系之外的宇宙之间又会有什么联系呢?
将银河系缩小为电子大小后,宇宙的大小只相当于人类所熟知的可见光波中的最小的波长,那么我们可以看到的宇宙将变成什么样子呢?当银河系被缩小到电子大小时,其缩小的比例可以用 9.46 × 1 0 35 : 1 9.46×10^{35}:1 9.46×1035:1来表示。人类所能看到的宇宙,即可观测宇宙,直径为930亿光年左右,银河系缩小后,这个距离仅仅是0.93纳米。
而纳米级别,是人类为了研究微观领域而设定的单位,1纳米等于
1
0
−
9
10^{-9}
10−9米。将银河系缩小到电子大小后,那么银河系所占比例就会变成
0.93
:
1
0
−
9
0.93:10^{-9}
0.93:10−9,这样的比例如此微小,以至于不足以容纳
1
0
−
9
10^{-9}
10−9这样的一个数字,也即是可观测宇宙中所能观测到的宇宙不足以容纳4个氢原子的直径,由此可见银河系在宇宙中所占的比例微乎其微。
三、物微则明。
由此我们看出,把银河系缩小到电子大小后,其在宇宙中所占的比例是如此之微,其大小甚至不足以容纳4个氢原子的直径,召之以微也实属不为过了。但是在宇宙中物微则明,就能看出人类对于宇宙的探索的过程中,所能看到,也是人类的至高无上的。
但是同时我们也看到了物微的世界是怎样的精妙,回想刚开始,为了探索宇宙,人类可以说已经付出了无数的努力,开展了无数的实验,做了无数的研究。这其中也让人类看到了能够飞上太空,征服宇宙无数星辰的希望,人类的梦想是如此的伟大,同时人类对于宇宙的探索也是如此的伟大。
人类的创造力是令人惊叹的,人类是如此的勇敢,对于未知,人类热爱探索,愿意通过自己的勤劳和努力来解决世界上的种种问题。正是因为人类优异的创造力,人类才有可能不断的探索宇宙,这一系列的举措皆是人类拯救自己的力量的体现,更是人类拯救自己智慧的体现。
但是银河系缩小到电子大小只是一种设想,在现实中这是不可能发生的事情,但是这样的设想也让人类对宇宙的认识提出了新的问题,对不同层面的问题也进行了更深层次的探讨,在这种观念的带动下,科学也将蓬勃地发展起来。
站在现代的角度来看,人类的征服只是宇宙当中的一小部分而已,至于宇宙的总体还有待我们的发现,所以我们今天所能看到的一切只是一部分,而我们所看到的宇宙也只是以能看的可观测宇宙为准,有无限可能的宇宙等待人们去探索。
宇宙的面积之大,让人不可思议,也令人敬畏,但同时也让我们感受到人类在这浩瀚无垠中的渺小,因此我们不能只沉浸在宇宙的壮丽中,忽略了我们在地球上的责任。是我们应当思考在更广阔的视野中,我们人类所能做的,我们人类身上的优点能够带给我们的职责,以更广阔的视角看待自身和人类共同体。
人类从宇宙到微观世界,所探索的知识边界从未停止加速,也正是这种对知识的不断探索,让我们不断看到新的世界,更是这种不断的看到新世界,让我们不断对未知和对探索的持续动力,也让我们的世界变得越来越丰富和丰富。