银河系在宇宙中也只是一粒尘埃, 宇宙大到我们无法想象!
- 2025-06-22 22:05:45
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从古至今,人类都在不断的研究和探索世界的奥秘,古时候由于人类科技的有限,所以古人认为我们的地球就是唯一的世界,认为太阳和月亮都在围绕地球转动,早期的盖天说认为“天圆如张盖,地方如棋局”,把天看作一个圆形的盖子,地则像一个方形的棋盘,天地之间是相互分离的。后来又发展出了“浑天说”,东汉张衡在《浑天仪注》中写道“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡中黄,孤居于内,天大而地小”,将天地比作鸡蛋,天像蛋壳,地像蛋黄,形象地表达了天地的形状和位置关系,这一学说在一定程度上认识到了地球是球形的。
不过即便如此,在古人眼中,地球是非常大的,在很多神话故事中,记载的地球大小都是不一样的,比如说《山海经》描述世界广阔无边,有很多奇异的地方,盖天说认为天地相距8万里,太阳直径大约是1千里,总之古代人类对地球的大小认识也是不同的,不过随着人类科技的进步,现在我们已经知道地球是一个两级稍扁、赤道略鼓的不规则球体,直径大约是12756千米,对于人类来说,地球的体积和质量都是非常大的,但是站在宇宙的尺度上来看,地球就显得非常渺小,目前人类已经能够走出地球,这说明人类科技发展的速度很快。
现在我们知道,地球属于太阳系当中,太阳系中八大行星的轨道分布在一个相对扁平的平面上。从最内侧的水星到最外侧的海王星,海王星的轨道半长轴约为45亿千米。如果将八大行星的分布范围看作太阳系的主要区域,那么太阳系在这个维度上的直径可达约90亿千米。柯伊伯带是位于海王星轨道外的一个区域,包含大量的小行星、彗星等天体。柯伊伯带的外边缘距离太阳约50到100亿千米,这意味着太阳系从太阳到柯伊伯带外边缘的半径可能达到约100亿千米,直径约200亿千米。奥尔特云被认为是太阳系的最外层边界,是一个包裹着太阳系的球状云团,主要由冰质天体组成。
奥尔特云的内边缘距离太阳约2000到5000天文单位(1天文单位约为1.5亿千米),外边缘距离太阳约50000到100000天文单位。按此计算,太阳系的直径可达约15万亿千米。现在人类最快的探测器都无法飞出太阳系,曾经科学家向太阳系外发射了旅行者1号探测器,已经过去40多年了,他现在并没有完全飞出太阳系,科学家经过计算得出,如果按照现在的飞行速度来看,想要完全飞出太阳系至少需要上万年的时间,对于人类来说,这个时间太漫长了,所以人类必须提升飞船的飞行速度才行。你以为太阳系已经很大了,但是在太阳系外面还有银河系。根据现在科学家的研究得出,银河系的直径大约是10万光年。
银河系边缘恒星分布远超预期,延伸至15万至18万光年。若以光速穿越银河系,需耗时数十万年。其厚度亦呈现立体结构:中心核球厚约1万光年,银盘(含旋臂)平均厚度2000光年,边缘渐薄。如此尺度下,太阳系仅位于距银心2.6万光年的猎户臂边缘,如同巨大轮盘上一粒微尘。银河系结构可分为多层系统:核心的银核高密度聚集老年恒星;银盘由四条主旋臂(人马臂、英仙臂、矩尺臂、盾牌-半人马臂)构成,旋臂处厚度达1000光年,是新生恒星与星际物质的温床;外围银晕为稀疏的球状区域,主要由年老的星族Ⅱ恒星构成;最外层银冕则延伸至暗物质晕边界。
银河系的庞大尺度刷新了人类对宇宙的想象,如果将其缩小为中国国土大小,太阳系仅相当于一枚2厘米的硬币,对于人类来说,银河系已经非常庞大了,但是在银河系的上面还有本星系群,本星系群是由银河系和相邻的约54个星系组成的一个规模较小的集团。其直径大约1000万光年,包含的星系覆盖了一个直径大约1000万光年的区域。本星系群是典型的疏散星系群,没有明显的向中心聚集的趋势。从质量上看,总质量约为1.3×10¹²太阳质量,由暗物质主导。其中,银河系和仙女座星系是本星系群中质量最大的两个成员,二者质量之和占了本星系群总质量的绝大部分。此外本星系群还有两个次群。
以及以仙女座星系为中心,包括M32、NGC 205、NGC147、NGC185、仙女矮星系和三角星系(M33)在内的仙女座星系次群。本星系群又属于范围更大的室女座超星系团。根据科学家的研究我们能够知道,室女座超星系团的直径约为1.1亿光年,这一数字相当于银河系直径(约10万光年)的1100倍,其覆盖区域在三维空间中呈现不规则形态,常被比喻为“平底锅里的薄饼”——扁平且延展。室女座超星系团的总质量约为2×10^46千克,相当于10^15倍太阳质量。值得注意的是,其可见星体的总亮度远低于理论预期,暗示大部分质量由暗物质构成。暗物质通过引力将星系团、星系群束缚在一起,形成超星系团的骨架。
该超星系团包含约100个星系群与星系团,其中核心的室女座星系团拥有1300至2000个星系,构成了超星系团的“心脏”。银河系所在的本星系群位于其边缘,并持续向外移动,凸显其动态演化特征。科学家经过研究发现,室女座星系团的结构能够分为两个部分:一是密集的盘面,聚集了三分之二的明亮星系,形成了厚度大约是百万秒差距的扁平椭圆球体,二是外围的晕区,由剩余星系以及暗物质组成,呈大致球形,自1980年代起,观测显示室女座超星系团内所有物质(包括本星系群)以约600公里/秒的速度向矩尺座星系团(Abell 3627)方向运动。这一现象背后的驱动力被称为“巨引源”,推测是由超星系团内部未被观测到的巨大质量源(可能涉及暗物质聚集)所致。
之后科学家经过研究发现,室女座超星系团也只是其它更大星系当中的一部分,它属于拉尼亚凯亚超星系团,拉尼亚凯亚超星系团的直径大约是5.2亿光年,这个范围相当于宇宙中非常庞大的纤维状结构,由数千个星系团和星系群组成,形成了类似宇宙之网的脉络,拉尼亚凯亚于2014年由夏威夷大学的布伦特·塔里和法国科学家团队通过星系运动数据分析确定。其边界基于星系视向速度定义,而非传统引力中心,因此结构边缘较为模糊。从演化的角度来看,拉尼亚凯亚超星系团是宇宙在漫长的时间里通过引力作用逐渐形成的。
在宇宙大爆炸之后,物质开始逐渐聚集形成恒星、星系,进而形成更大的结构。拉尼亚凯亚超星系团的形成和演化与宇宙中的大规模物质分布和引力相互作用密切相关,它是宇宙演化过程中的一个重要阶段和产物。看到这里,相信很多人都已经非常震撼了,不过大家不要着急,拉尼亚凯亚超星系团也只不过是更大星系的一部分而已,在它的上面还有双鱼-鲸鱼座超星系团复合体,尺度大约是10亿光年长,1亿5千万光年宽,它是一个包含了本超星系团(室女超星系团)、拉尼亚凯亚超星系团等的超星系团或大尺度纤维状结构,大约有60个群集,估计总质量为1×10¹⁸太阳质量。
目前人类已知最大的宇宙结构是武仙-北冕座长城,这是目前已知的宇宙中最大结构体,直径达100亿光年,宽度约72亿光年,由数千个超星系团组成,分布在武仙座和北冕座之间,在可观测宇宙中占据了10.7%。现在人类能够观测到的宇宙直径大约是930亿光年,这是基于大爆炸理论和对宇宙微波背景辐射、星系红移等观测得出的结果,在这个可观测的宇宙范围内,包含了数千亿个星系,每一个星系又包含了数以亿计的恒星和行星等天体,不过可观测宇宙只是宇宙的一部分而已,由于光速有限和宇宙膨胀,我们无法看到可观测宇宙边缘以外的区域。
根据科学家的推测,如果整个宇宙是有限的,那么它必须大于可观测宇宙250倍以上,这意味着宇宙的直径可能至少有23万亿光年,但是也有一些理论认为,宇宙可能是无限的没有边界,除此之外,还有的科学家认为,我们的宇宙外面还有平行宇宙,平行宇宙,又称多重宇宙,是一种尚未被证实的科学假设,指在我们的宇宙之外可能存在多个与之并行存在的宇宙或现实。这些宇宙可能与我们的宇宙拥有相似的物理定律和基本粒子,也可能在宇宙常数、物质分布或空间结构上存在显著差异。这一概念源于物理学中的量子力学、弦理论等前沿理论,尽管充满争议,却为人类探索宇宙本质提供了全新的视角。
平行宇宙的提出与量子力学中的“波函数坍缩”现象密切相关。量子系统处于多种可能状态的叠加,当观测发生时,系统“坍缩”至某一确定状态。然而,部分科学家认为,坍缩并非唯一结果,而是系统分裂成多个平行宇宙,每个宇宙对应一种可能状态。弦理论也为平行宇宙提供了理论基础。该理论认为宇宙由微观的弦振动构成,不同振动模式对应不同宇宙。由于弦的振动可能性无穷,因此存在无数个平行宇宙,每个宇宙的物理规律和维度可能截然不同。此外,宇宙暴胀理论也暗示平行宇宙的存在:宇宙在诞生初期经历暴胀,部分区域膨胀速度不同,形成相互隔绝的“泡泡宇宙”,每个泡泡拥有独特的物理参数。
虽然平行宇宙的说法在科学界广为流传,但是目前还没有任何证据能够证明,宇宙外面就是平行宇宙,现在人类连太阳系都没有办法飞出去,更别说探索宇宙之外的奥秘了,不过人类作为地球上最有智慧的生命,人类的科技一直都在不断的进步和发展,虽然说现在人类还没有办法解开宇宙中更多的奥秘,但是小编认为,只要人类能够坚持不懈的努力下去,人类一定能够解开宇宙中更多的奥秘,而且我们的宇宙到底是如何起源的?这也是科学家一直都在探索的问题,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,能够解开宇宙中所有的奥秘,希望这一天能够早日到了,对此,大家有什么想说的吗?
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