一直以來,宇宙在我們的認知中都是浩瀚無垠的,各種絢麗壯觀的天體結構盤桓其中,共同構成了一幅波瀾壯闊的大美圖景。 而在這種情況下,一個腦洞大開的問題出現了,宇宙中有那麼多的物質,如果將全部它們壓縮成一個球,銀河系能夠盛下這顆球嗎?答案出乎意料。 想要找到問題的答案,首先要知道宇宙中的物質總量究竟有多少。 截至目前,天文學家和物理學家們公認的宇宙總質量約為10^53kg數量級,單看數字可能很多人對此毫無概念,但和常見物質對比一下,你就會發現這組數字有多麼的誇張。 比如太陽的質量是1.992×10^30kg,因此需要10^23個太陽才能將全宇宙的物質納入其中。 再比如,小米通常是直接約2毫米的圓形,一粒小米體積約為3.35×10^(-8)立方米。 我們按照面心立方晶格的密度將它的密度定為0.74,那麼每一粒小米佔據的空間約4.5×10^(-8)立方米。 通常情況下,一個泳池的大小為1890立方米,也就是能夠承載4.2×10^10粒小米。 現在,我們將一個千萬級人口的城市抹平,挖成一個巨大的泳池,那麼這個泳池大約能夠承載6.636×10^17粒小米。 小米中單個細胞的體積約10^(-14)立方米,透過計算可知每一粒小米中細胞的數量約是8000000個。 因此,將16座千萬級人口城市全部挖成泳池,然後向其中倒滿小米,並將每一粒小米的細胞中塞進去一個太陽系,那麼最後的總質量大約就是整個宇宙物質的總質量了。 怎麼樣,畫面感是不是很強了?這比空洞的資料更加直觀吧? 可能無邊無際的小米已經讓你眼暈了,但別急著暈,因為從某個方面來看,如此龐大的質量其實微不足道。 我們都知道宇宙很大,但這個“大”是什麼樣的概念呢?科學家告訴我們,即便是距離太陽系最近的恆星也遠在4.42光年外,太陽系到銀河系中心的距離超過了2.6萬光年,而龐大的銀河系也不過是宇宙兩萬億星系中的一員而已。 假如我們將全宇宙物質的質量,也就是10^53kg的物質化為等量的水球,,並將地球設為這個水球的中心點,那麼這個水球的直徑能有多大呢?答案是3~4光年,連比鄰星都碰不到。 因此,如果將全宇宙的物質壓縮成了一個球,那麼甚至不用將整個銀河系作為盛放範圍,“小小”的太陽系就能夠完全承載。 此外,宇宙的“空”也在這個水球中體現得淋漓盡致,因為可觀測宇宙的半徑為460光年左右,這和水球的直徑比達到了100億以上。 如此龐大的比值是什麼樣的概念呢?相當於一個筆尖滾珠和地球體積的比值。 想象一下,將滾珠粉碎成細末,然後揚到地球體積一樣大的空間中,這是一種什麼樣的情景呢?更何況這個滾珠細末還有96%的成分是看不到的暗物質,是不是“空”的很恐怖呢? 有趣的是,不僅宏觀世界“空”的可怕,微觀世界同樣“空”的令人髮指。 你以為原子構造和下圖中一樣?其實原子和原子核體積相差極大。 如果原子的體積跟鳥巢體育場一樣大,那原子核就和沙礫一樣大,電子更是渺小的用肉眼根本看不到。 看到這裡可能你會覺得,宇宙誕生於一個“點”這個事實,似乎也不是那麼荒誕、那麼無法接受了,畢竟宇宙空間雖然龐大無比,但其內部的物質卻是那麼的稀疏。 《若將全宇宙的物質壓縮成一個球,銀河系能裝下嗎?》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
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若將全宇宙的物質壓縮成一個球,銀河系能裝下嗎?
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