|
/ J1 g1 z% x5 i7 U8 k' h
原标题：若地球只有4厘米，那等比缩小的宇宙有多大？宇宙太大了 0 k: `) t3 f. a* ?( F$ n0 {
, O5 u& x+ N! Z; Q" h$ x
在现代人的概念中，地球的大小清晰地反映出了我们对“大”的定义，我们在地球只能体会物体之大，很难感受天体之大。这两者截然不同。对于地球和其他大型天体的比较，也许很困难，首先我们需要知道天体的“腰围”，才能接着计算它的表面积和体积。 1 Y4 f8 r- D/ f( E( |- l- |
地球是目前已知的唯一孕育和支持生命的天体，人类的家园
" U& G! D2 Q; f; e* f* t2 } 
5 ~9 S/ A1 K4 N0 t( H. ` K 天体的“腰围”是什么呢？它就是直径。对于地球而言，它的最大直径是赤道，这是环绕它最长的一条纬线。
h S+ B$ d7 ?# [- }+ A 地球究竟有多大？太阳的大小又如何？我们能用等比例缩小地球、对比宇宙的方法，来窥探宇宙有多大吗？对于宇宙之外的邻居星系，距离又是多少？下面让我们一起展开天马行空的科学想象。假如地球只有乒乓球一般的4厘米，那等比例缩小的宇宙直径是多少？宇宙可真是太大了。 Y7 B2 I- }3 J- k0 F2 w
人类在宇宙中又是多么渺小呢？
4 H! C @4 m7 g# Q, | 
5 T6 u' x' A/ m% n" h) q 地球的尺寸
7 B' k2 }1 J- q# q; K" J s 地球是人类赖以生存的家园，它容纳了全球75亿人口，我们亲切称呼它为“地球母亲”。那么地球到底有多大？地理学家应该对地球的尺寸是最清楚的。据研究表明，地球是一个两端比较扁、赤道略长，近似于球体的形状，但又不是球体。
4 E) B- `- w1 {) D7 ]7 l 所以它的半径只能用平均半径表示，地球的平均半径约为6371公里，地球最长的一根纬线是赤道，它是地球最长的一条腰围，大约是4万公里。地球的表面积根据公式4πR²计算，大约是5.1亿平方公里。 + n$ @6 @+ L/ ?+ t9 Y
赤道指地球表面的点随自转产生的轨迹中周长最长的圆周线
0 ]5 l j, X- F" s 
0 b, A, J$ @; N
我们总说地球是一颗蔚蓝的星球，因为它的71%是海洋，剩下29%是陆地。除去不适宜人类居住的沙漠、山地、冰川，显得人类的居住环境似乎并不多。有一种说法认为人的祖先其实是鱼类。
3 B7 P. t7 M% H/ q% e) I 传说过去人类像美人鱼一样生活在海洋，海洋的面积是陆地的2.3倍，而且海洋是具有深度的，如果把陆地视为一块草坪，上面站满了人，海洋则是一个水槽，它的容积使它可以装入更多的“美人鱼”。 - x b7 ?! [8 }; a2 s0 e8 G( a% I
人们心目中的“美人鱼”
5 {6 {. a' W- ^8 L$ z# Q) D 
1 ^* G! P6 \7 J! @( Z
我们说水利万物而不生，海洋是生命的摇篮。海洋生物种类比陆生生物种类更多，海洋也比陆地空间更大，如果我们能开发海底，建立一个有氧的环境，以便在地球人口数量告急的时候获得更多的生存空间。在电影《流浪地球》中，地球因为流浪逐渐远离太阳，陆地变成了冰川，人们生活在地下，很有赛博朋克的感觉。
3 \; @0 L5 a8 m2 P( S$ |0 m9 L5 ? 假如地球的陆地因为某些原因不再适宜居住，我们是不是要回到过去人鱼祖先生活的海里，像鱼一样用腮呼吸呢？我们一直没能了解地球的全貌，不用说陆地，更不用说更为广阔的海洋了。 - \9 x, ^' C0 ~0 d
《流浪地球》中，地球地表冰天雪地
; R2 I* @4 \: L 
4 |- k! |, Z1 Q* X4 p 站在地球上的人类，人类两只脚只不过占了几百平方厘米的面积，把人类压缩，体积也不过是0.04-0.08m³，和陆地的表面积比起来不值一提，和海洋的容积比起来，更加显得渺小。
* T0 g8 h$ Z5 \9 P 人类虽然是目前地球的高智慧生物，使地球成为高度文明的一颗星球，但人类涉足的领域还只局限于地球上环境较好的地理区域，对于海洋的探索，程度和深度都不及陆地。所以地球的表面积，再加上海洋容积，是非常之大的。 5 u5 m; f$ E: |! j8 o8 i) X9 N
深海占海洋面积的92.4%和地球面积的65.4% , c t7 k* Q( M9 l. X0 a7 h% {
O0 }! Z0 s0 K% S
太阳的尺寸 d& ?; N# p6 u: Z
说完地球我们再来说说为地球带来光和热的太阳。地球之所以存在水，有湿度和温度的变化，有氧气、热量，使地球出现化合物和单细胞生物。都是因为有太阳这颗恒星的存在。
% U9 ]6 X% R+ q 太阳散发着光和热，以它为中心的太阳系，形成了八大行星。它们受到太阳巨大引力的吸引，围绕太阳公转，地球因为距离太阳的位置拥有合适的光热条件，所以形成了生命。 5 g8 J: U% [) h, a. o2 L
太阳系：以太阳为中心并受其引力维持运转的天体系统 0 Q8 W) Y7 o/ g: T8 u5 K) {
# K3 u. ]7 A! H% o( [% g& Y) T 太阳是一颗饱含电浆（又叫等离子体）和有着众多磁场的反应球体。它的直径大约是1392000千米，是地球直径的109倍，体积是地球的130万倍。换句话说，要填满整个太阳，需要130万个地球。用地球这样的小不点，用来熄灭燃烧的太阳，估计还不止130万个吧。 : E+ w. A' d6 J8 B4 F5 e9 O
在地球上，我们之所以感受不到太阳的大，凭肉眼观察到的太阳和晚上的月亮看起来差不多。一个散发刺眼夺目的金色光辉，一个散发静谧皓然的如水月光。实际上，太阳离我们很远，大概是1亿5千万千米。 ! n9 L' P& d) H% k+ [8 [
太阳采用核聚变的方式向太空释放光和热 . H6 I. W8 L$ ]7 D
: k6 U2 v6 |% I2 Q
如果要深究下去，可以发现地球距离太阳是一个范围，距离太阳最近距离的那个点叫做近日点，大约是在1月3日左右，近日点的近日距离是约1.471亿千米。距离太阳最远距离的点叫做远日点，在7月3日左右，远日距离大约1.521亿千米。
. p' ?0 B" N% r0 b6 g* h/ H) O6 G 我们距离月球才多远？——平均距离38万公里。月球绕地球的飞行轨迹是一个近似椭圆的形状，和近日点、远日点一样，月球也有近地点和远地点，但时间不太固定，比如2019年是2月的农历十五前后，迎来月球的近地点，距地球约35.7万千米，9月的农历十五前后迎来远地点，约40.6万千米。
5 [# J- \) [% @- [) w 月球是围绕地球旋转的球形天体，同时也是地球的天然卫星
# ^0 r( ]! }& F* J- }0 U 
: }, V7 G) u8 G
不管是观测距离地球较近的月球，还是观测遥远的太阳，我们都必须使用天文距离、天文数字来测量和记录，不然就会显得力不从心。但是我们熟悉的厘米和米真的无法使用了吗？要想让普通人理解，需要使用普通的概念，我们可以进行假设，把假设建立在等比例缩放的前提下。 / o1 l/ ^& x; J* t
那么问题便来了，如果我们把地球想象成一颗直径4厘米的乒乓球，那太阳的直径大概是4.3米，这样一来，是不是更容易去想象和比较了呢？ ( s* t' K% O- L) J% k$ l: I
太阳系的八大行星“大家族”
, H' P$ B2 c4 H3 _7 k 
/ \; G$ ~5 C) V' z
宇宙多大？ ) q! [2 X* F3 }3 d* l# J& x9 n
宇宙中还有很多比太阳更大的恒星，它们的亮度和体积让其变得易于观察，比如天狼星，它经常被作为“坐标”，用来指引科学家探索的方向，它的体积比太阳还大。是不是让你感觉刷新了对宇宙的认知观念，明明太阳就是我们眼中的巨无霸了，结果“山外有山，天外有天”，强中更有强中手。
' P" N3 F% c2 c. Y 举例来说明吧，“盾牌座UY”，它是已知体积最大的恒星之一，如果把它放在太阳的位置，它的光球层会淹没木星轨道，甚至直逼土星轨道。它的半径估计有1708个太阳半径那么大，体积是太阳的50倍。现在我们回到乒乓球假设问题，如果地球缩小成一颗4厘米直径的球体，那么这里提到的盾牌座，直径大概是7460米。
; f/ K/ U6 N, X 天狼星的系统质心距离地球约为8.6光年 1 w' n- V0 H5 X X! }
4 t/ k/ l2 r, \: e! b9 O
如果把理论放在更夸张的宇宙级别上呢？想象一下，突破太阳系，超越银河系，向星系轨道的外围延伸下去，又会有怎样让人吃惊的发现呢？那些神秘的蕴藏了亿万颗天体的星团、星云，它们是否别有洞天？
' L: R Q) S8 X3 k# C7 | 咱们也不说远了，就拿地球的体量和“包围”地球的太阳系、“包围”太阳系的，这三个依次叠加的级别，来个等比例缩小吧。 2 w1 Z7 _4 k- t/ ]% u
太阳系位于距银河系中心大约2.4~2.7万光年的位置 " [9 A6 w& c. {7 a3 s
/ b! _) ]# b/ l
假如地球只有4厘米，小成一颗蹦蹦跳跳的乒乓球，那如果我们要从太阳系的一端蹦到另一端，这个弹跳的距离大约是29700公里。这个距离，超过了地球的直径12756公里。 ( e9 h, V4 D, d
太阳系是十万个天文单位的集合体，一个天文单位是地球和太阳的距离，我们去掉零头取整，得到1.5亿这个天文单位。这个计量长度也包括外围的柯伊伯带和奥尔特星云。
) w& N. Q* q5 B9 T7 S6 P% ~0 U 奥尔特云距离太阳约50000～100000个天文单位
9 l* _1 B5 K* l' K8 r" O 
4 o8 P/ t7 i0 I; E% V 奥尔特云包围着柯伊伯带，跨度是柯伊伯带半径的10倍。这个星云又分内外奥尔特云，据了解，奥尔特云是太阳系形成初期星云的残留物演化的产物，是个可能存在有机物的神秘地带。 0 G0 W. r( P' y' y( d( ], V
探索宇宙之外 " V4 n3 _8 l% l* x a, D& C
说了太阳系再来说说银河系。太阳系已经让人觉得很大了，结果在银河系的眼中，太阳系没什么存在感，有点像是个“边缘人”，太阳系没有位于银河系的中心，太阳系的太阳，在宇宙中则显得更加渺小，只是一颗稍微亮一点的恒星罢了。 ! ^( k3 A7 K- I: Z
太阳在银河系中的位置
$ S$ w& _+ ^# N 
7 c8 m. o6 Z5 {: d 注意，我们的等比例缩放又开始了，这不是演习！在地球成为4厘米乒乓球之后，银河系的直径大约是55亿公里的样子，太阳系距离银河系中心，大约7.7亿公里。
) V+ f: }/ ] M( ? [$ x 我们尚且是缩放之后进行比较，都已经来到了亿级别的计数。如果是其他银河系呢，会不会更夸张？室女座超星系，和只有“4厘米”的乒乓球作比较，直径居然达到了夸张的万亿级别——3.2万亿公里。 1 U+ I2 ^+ d- T, y
室女座超星系团：由银河系所在的本星系群和其他星系组成 ! H# l# ~( |/ j1 D
* e5 j. x& G$ K( h$ [/ U 宇宙好像是无限的，怪不得我们总说平行宇宙，一个宇宙就是一个世界。宇宙起源于宇宙大爆炸，就像一个气球，在上面画一些黑点表示天体和星系，向气球吹气，宇宙的气球越来越大，黑点距离越来越远到最后，黑点的颗粒和像素都显现出来了。
+ q1 u$ ~9 m6 |# v# e “4厘米”地球是其中之一，宇宙的直径大约是292光年。从厘米、千米到亿、亿万，最后到光年。可见宇宙的无边无际，宇宙之浩瀚，无法言说！
N4 h8 [" k# Q G0 Z' u 宇宙中的地球概念图 9 F6 R; c+ G6 ~! @5 h
5 a: r# `0 l( E9 p) e 人之渺小，活出色彩
0 \' k+ [' C' N4 e 经过天马行空的假设，我们越发感到人类的渺小，和宇宙的浩瀚。 , J9 b+ z8 ~; k' G
也许现在人类在宇宙中是孤独的，但终会有不孤独的那一天
. B+ ^/ _/ ^8 y) k/ \# G9 O
* ~: u5 \1 g3 z2 i7 z6 T. z8 b 就像古人发出的“羡长江之无穷、哀吾生之须臾”一般，我们虽不能把所有的丰功伟绩死后带走，只有在有生之年尽力而为，才能不抱遗憾，不枉此生。返回搜狐，查看更多 ( h' U- ` C+ W/ B9 c! z+ q, d3 o/ u
- ~9 C: U* i5 ]$ W7 d
责任编辑： . k2 D4 `5 Q. Y
8 W% I1 a" v/ C J
+ l5 f9 m2 Y; E1 \* u+ l) B5 W% h, P$ z2 t2 K6 N
% P) [3 _: T4 \
| 
