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晒几张照片,从中看出人类之渺小,有多大能耐能够把宇宙探索完?

时空通讯
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最近有位网友提出:人类发展要到何年何月才探索完整个宇宙?

干脆点说吧,何年何月也探索不完整个宇宙。告诉你,人类只是很渺小很渺小的一个宇宙过客,渺小得都不如一粒宇宙尘埃。这个尘埃不是形容你我,而是整个人类,包括寄生着这些人类的地球。

现在放几幅照片让各位看看人类的渺小,渺小得可能会令人震撼和恐惧。

第一幅,就在前几天,中国发射的首艘火星探测器“天问一号”在距离地球120万公里处拍回的,是地球和月球两母子的合影照:

第二幅,是NASA发射的木星土星探测器“卡西尼号”,在土星位置距离地球约12亿公里处拍摄的地球照片,地球已经成为一颗暗淡的星星。(见下图)

第三幅,是上世纪NASA发射的旅行者1号,1990年在距离地球64亿公里处回眸一瞥,在快要看不到自己家园的时候,留下的一张照片。照片中的地球,淹没在宇宙尘埃里,仅仅勉强能够看到一个像素了。(见下图)

就是在这样一个暗淡得若有若无的像素上,生活着70多亿人,这些人各有想法。这里还有那么一些人不知天高地厚,大言不惭的对宇宙指指点点。其中有这么一个人,谋划着何时能够把宇宙探索完。

只有真正了解了宇宙的浩瀚无垠,才能够知道自己有多么的渺小,把宇宙探索完实在是一个比蚍蜉撼树还要夸大无数倍的幻想,不,幻想也还有点边际,这种想法实在无边无际。

还有就是何谓探索完?这也是个内涵很深的问题。是看到了边际就叫完,还是知道了宇宙有多大有多少星系就算完?还是知道了有多少什么样的天体,并且能够分门别类的归纳计算出来就算完?还是知道了每一个天体的详细数据,知道了宇宙每个角落的状态才算完?

总之,时空通讯认为,凭这么渺小的人类,上述问题一个都不能完全弄清楚,更别说弄清楚每一个星球的数据了。

地球在太阳系只占0.0003%的质量,太阳质量是地球的33万倍。太阳只是银河系4000亿颗恒星之一,银河系只是本星系群上百个星系之一,本星系群只是超本星系团中上百个星系团群之一,而超本星系团中一个室女座星系团就有2500个星系,是本星系群的数十倍。

超本星系团上面还有拉尼亚凯亚超星系团,再上去还有双鱼鲸鱼超星系团、史隆长城结构、海格力斯-科罗拉·伯里阿斯长城等等。这些结构一个比一个大,从银河系20万光年直径,到本星系群1000万光年直径,超本星系团1亿光年直径,到后面结构的数亿到百亿光年范围,最终可观测宇宙直径达到930亿光年。

宇宙中可见物质只占有4.9%,不可见的暗物质暗能量占据宇宙质能的95.1%,这部分到底是什么,人类迄今还一无所知。(见下图)

宇宙还有两个不可观测范围,一个是过去视界,一个是未来视界。宇宙大爆炸开始到38万年这段时间,由于宇宙处于超高温高密度环境,连电磁波也无法溢出,宇宙处于不透明时代,人类无法看到这段宇宙是个啥样子,因此叫做过去视界。

而未来视界的含义是:宇宙自从大爆炸诞生后,就一直在膨胀,现在膨胀速度还在加快,膨胀速率,也就是哈勃常数达到了75km/s/Mpc(多次科学测量平均值),就是说,在距离我们326万光年的地方,星系离开我们的速度达到每秒75千米。

根据哈勃定律,可以测算出宇宙膨胀的速度。哈勃定律表达式为:V=HxD。这里,V表示天体远离速率,单位km/s;H表示哈勃常数,单位km/s·Mpc(百万秒差距,每秒差距约3.26光年);D为相对地球距离,单位Mpc。

根据哈勃定律公式计算,宇宙膨胀整体叠加速度超过了光速3倍多,也就是说,在距离我们465亿光年半径的可观测宇宙最远处,星系离开我们的速度达到了光速的3倍多。光速是我们宇宙最快的速度,我们人类观测任何事物最快都限定在光速范围内,这样在可观测宇宙边际,那里的星光信息就永远到达不了我们这里,我们永远也无法知晓那里的宇宙有多大。

现在的人类能够走多快多远呢?1977年NASA发射的“旅行者1号”探测器是离开人类最远的人造物体了,正以每秒17km的速度向太阳系外飞去,飞了40多年了,现在距离我们223亿多千米。这是一个什么概念,也就是说飞了40多年才飞了1/424光年,要飞出太阳系1光年引力半径还需要17000多年。

这还是无人探测器,载人飞船最远还只到过月球,月球才距离我们38万千米,是一个出租司机几年能够跑的里程。

宇宙迄今已经有138亿岁了,而人类从猴子到人也才几百万年,有记载的历史才几千年,有科学的历史才几百年,人类飞船飞向太空才几十年。现在说探索整个宇宙,而且还要探索完,只有无知无畏的人才敢这样大言不惭。

现在我们来看看太阳在距离我们多远就消失了。上图是太阳距离我们1万亿公里和1光年的样子,还有一个亮点;下图是10光年,太阳已经淹没在星空中,是一个只有2.26等的暗星了;100光年远就完全看不到了。这当然不是有什么人跑那么远实验过的,而是根据太阳的绝对星等和视星等换算得来的。

星等换算遵循的公式为:m=M-5log(d0/d)或M=m+5log(d0/d)。这里,前面公式是已知绝对星等换算出目视星等,后面公式是已知目视星等换算出绝对星等。式中,m表示目视星等,M表示绝对星等,d0为10秒差距(32.6光年),d为天体实际距离。

太阳的绝对星等为4.83等,如果距离我们100光年,其视星等为:m=M-5log(32.6/100)≈7.03

人类肉眼只能够看到视星等6等以上的星星,且还要视度非常好的情况下才能够勉强看到6等星。视星等是数值越小越亮,7.03等已经完全超过人类最暗的分辨度了,所以就完全看不到了。

要知道太阳是我们地球质量的33万倍,是地球体积的130万倍。而地球上面虽然繁衍着70多亿人,还有无数的生物种群,但在宇宙中连灰尘都算不上。

就是这样,欢迎讨论,感谢阅读。

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评论
科普63eb87bf78247
庶吉士级
人类肉眼只能够看到视星等6等以上的星星,且还要视度非常好的情况下才能够勉强看到6等星。视星等是数值越小越亮,7.03等已经完全超过人类最暗的分辨度了,所以就完全看不到了。。。
2023-11-18
科普63eb87bf78247
庶吉士级
而未来视界的含义是:宇宙自从大爆炸诞生后,就一直在膨胀,现在膨胀速度还在加快,膨胀速率,也就是哈勃常数达到了75km/s/Mpc(多次科学测量平均值),就是说,在距离我们326万光年的地方,星系离开我们的速度达到每秒75千米。。。
2023-11-18
科普63eb87bf78247
庶吉士级
就是在这样一个暗淡得若有若无的像素上,生活着70多亿人,这些人各有想法。这里还有那么一些人不知天高地厚,大言不惭的对宇宙指指点点。其中有这么一个人,谋划着何时能够把宇宙探索完。。。
2023-11-18