|
% n# O; k7 M3 }9 x
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 ]# q' k0 M5 U7 ?
1 L v6 A- D* T) {! H) c, n& g 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。 / t5 _! j7 ^/ o& j9 V+ c$ r! v
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
8 b! j7 [% Q5 [% q; n 
2 h5 _8 |8 X1 H' D% s# l
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。
8 ~! I ?4 {+ D+ G. L( W! M 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。
8 t5 K6 M, G( m# Y1 c ~ 人类在宇宙中又是多么渺小呢？
/ s+ v, ~1 a7 v5 l6 ]! ` 
6 M8 p9 j1 [% z9 K
地球的尺寸 ; \3 X4 X. q0 j6 d
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。
& I1 X0 e$ ]( m! D 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。
4 I! D: x% p' }3 m* |5 I 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
! o8 ?. R0 L1 f8 M; b! s$ n4 _ 
8 c P$ q. N& ?4 a
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。 & j% l1 F8 @& x9 S9 m3 a
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”。 0 ~+ J% s( a0 c5 Q- c3 I6 r M
人们心目中的“美人鱼”
1 ] A- ~* U7 e* \- }& h 
4 E" u: h2 ?7 `* q& V/ t* X 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。
+ r$ y) W0 q: f# ^* A 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。 8 M& {9 h) I/ ]; b
《流浪地球》中，地球地表冰天雪地 2 m- |8 {; K1 Y7 o" u: M- {
( f: k, t, Y' B6 \% W
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。
; p6 Z- K, i, n- z( \ 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。
4 s5 ]* y! P; ^5 z6 D" ^3 L 深海占海洋面积的92.4%和地球面积的65.4%
3 ^ O9 ]/ j6 Q 
0 b! b! T5 L% A% E+ b1 N }5 T4 w) o. L 太阳的尺寸
+ \$ L, R2 W" C 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。
$ ]! N E6 `1 Z! 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。 2 P6 }7 g( ]! p
太阳系：以太阳为中心并受其引力维持运转的天体系统 ) w3 B4 B; q" ?$ u
+ T1 e/ ^- \3 K5 ~# F; Z2 w- H
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。 3 o7 |1 x- `$ g* _8 v) G: ]- M
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。 C4 v* X; a/ j) U
太阳采用核聚变的方式向太空释放光和热
2 q) W, ]) S, M* \0 F% z) i 
1 r, ^* @. ^) I0 x% Y% L 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。
. ]( z' ^+ T' T; b& P+ D' U 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。 9 r0 Q( G3 j; ]& ~! V
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 ( k u" f& U2 r. H% ?
2 o' }6 u9 b1 k# W* W. M
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。
! |/ E( D8 h) [" c, M) m" u) \ 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？
) q# W& x$ y6 D 太阳系的八大行星“大家族”
6 ~6 C* ~; c4 V$ Y- z( J 
+ m" v; O4 x. {; d! ]
宇宙多大？
3 X0 j8 p5 ?: ]5 t: |1 K 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。 3 u6 ?& M5 I3 {8 ^) ? I
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。 4 _: K# l1 h' ^
天狼星的系统质心距离地球约为8.6光年 : Y6 A; C9 }& y5 V% E
& c- c7 x: x8 u. p" \
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？
/ P9 g& I; S7 s+ u) b- D" O; G5 x 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。
6 m0 M v+ l. ?) u! y 太阳系位于距银河系中心大约2.4~2.7万光年的位置
. \# B+ e0 x7 a+ h* s 
/ O) a+ V6 A) e9 \; R3 S
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。
7 T) y' K( j4 ? 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。
) ^% d" m; D! G2 A 奥尔特云距离太阳约50000～100000个天文单位
6 O4 K, Q( a( o. Y1 q! h 
6 h# x4 f2 |2 o$ \# x; U& K1 i
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。 9 a; p: g/ x# W* N
探索宇宙之外
& r9 V9 `; r$ ]3 O 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。 ' z( U3 A' g' N6 y* s
太阳在银河系中的位置
' b, x' x+ a0 ?" l 
) T+ h) {8 E& M9 @ B
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。
4 J i b! Z, V7 G 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。
: i9 P2 W, H+ B" e 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 ; E' W5 r z8 H& h2 d4 P$ G6 D( l
, w, s8 Y, 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。
/ z6 K w7 B7 }% D2 _/ a “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！
0 n5 K" B% ^7 {0 h 宇宙中的地球概念图
- d6 s, i2 t* b, J; x( P
9 h: a4 S$ |! k' W4 f 人之渺小，活出色彩
& S( i( M$ P$ m/ X7 Y 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。
& Q' J4 |$ C9 c. }4 X# k 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
( h$ k/ p6 ?6 z; A4 @. _+ \; E: O) ~; x8 e: @- k3 @: X
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
/ @2 R: u% W/ L* O& W* J7 J O W" `# u- B0 e, [. f) }5 q0 j( P. j% k) H
责任编辑：
8 Z1 z6 j( }6 X% X8 j8 m: @/ V6 _' @1 {+ c8 _. q
" j ]7 n& {2 o ]1 i
9 G8 l6 ]0 _5 n' b* H& h9 L! l
" O; m* T; L/ B1 ^* f: [4 {) z5 @ | 
