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宇宙有多大? 就在今年年初,英国的天文学家发现了一个巨大的宇宙结构——大环。这是一个由很多星系和星系团组成的几乎完美的圆形星系群,它的直径大约是13亿光年,周长达40亿光年,是目前可观测宇宙内已知的最大结构之一。 但按照目前的宇宙形成论来讲,这个大环大到宇宙已经装不下它了。 现在的理论认为,在宇宙大爆炸之后,物质通过引力逐渐聚集,从较小的结构慢慢合并成较大的结构,然后逐渐形成了星系和星系团。但这个过程需要足够的时间。 宇宙形成至今大约有138亿年。理论计算表明,宇宙里能形成的最大结构应该是12亿光年。而大环的直径是13亿光年,已经超过了宇宙形成的理论极限。按理说这是不可能的,因为没有足够的时间来形成这么大的结构。 而且按照宇宙学原理,宇宙应该是均匀一致的。不管站在宇宙的哪个地方观察,看到的宇宙应该都差不多。更准确来说,宇宙均不均匀取决于观测尺度。假如把宇宙看成是海洋,站在海边看海面,波涛汹涌;但坐飞机时就会发现,从高空看海面其实非常平滑。 这个大环就像是一个平滑的表面上出现了一个显眼的疙瘩,让原本应该是均匀的宇宙变得不均匀了。 这种大型结构到底是怎么形成的?难道人类对宇宙的测量出错了?宇宙究竟有多大? 我想大家或多或少都想过这个问题,但这个问题很难想象出答案,而且想多了之后人还会产生一种虚无感。 从地心说到日心说 公元1世纪,古希腊天文学家托勒密提出地心说,认为地球是宇宙的中心,太阳、月亮、行星都绕着地球转。这个理论在当时得到了普遍认可。 直到16世纪初,波兰天文学家哥白尼提出日心说,才推翻了地心说。他认为太阳才是宇宙的中心,地球只是太阳系中的一个普通行星。但他的说法在当时不被认可,经过一个多世纪才慢慢被世人接受。 其实哥白尼是病死的。真正被烧死的是他的支持者布鲁诺。这位意大利哲学家坚持捍卫日心说,还认为太阳只是众多恒星之一,人类在宇宙中也不是唯一的。1600年,他被判火刑,在罗马被当众烧死。 测量太阳系 哥白尼的观点虽然不完全正确,但他给人类的宇宙观带来了巨大改变。人们开始思考:太阳系到底有多大? 从哥白尼之后将近一百年,太阳系大小的计算没有太大进展,直到开普勒出现。1595年,开普勒发现了太阳系各行星之间的位置关系,把地球到太阳的距离称为一个天文单位。只要知道一个天文单位是多少,就能算出整个太阳系的大小。 1677年,哈雷想到了用
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三月三2月前
微观即宏观 #拒绝废话#科普#冷知识#省流 有人问,宇宙究竟有多大?它是什么形状,又是否存在尽头?这个问题,我们不妨跳出固有认知,从一个全新的角度聊聊。 小时候总忍不住好奇,地球那边的人,会不会一不小心就掉下去?后来我们才知道,答案是不会。而这背后,藏着一个颠覆常识的真相——我们口中的“上”与“下”,其实根本不存在绝对意义。 我们站在地面上,习惯性地把脚踩的方向归为“下”,头顶的方向定为“上”,可这不过是基于自身视角的狭隘定义。放到整个宇宙空间里,没有所谓的上下之分,就像漂浮在太空中的宇航员,无所谓头顶天、脚踩地。同理,前与后、左与右,也都只是相对的概念,脱离了具体的参照,这些方位便失去了意义。 理清了上下前后左右,我们再聊聊更有意思的“内与外”。古代有个巧妙的测试:几个人围成一圈,怎样才能围出最大的面积?答案不是紧紧靠拢收缩范围,而是背朝内侧、面朝外侧——此时,他们向外触及的所有空间,都是被“围起来”的面积,无穷无尽,没有边界。 这就像我们对岛屿和大陆的定义,本就没有绝对的界限。如果一个小岛足够大,大到覆盖了大半海域,那所谓的“大陆”,反过来也就成了相对的“岛屿”。内与外的划分,从来都是我们基于自身认知设定的框架,而非世界的本质。 为什么要纠结内与外?因为我们总习惯把目光投向身体之外,仰望宇宙的浩瀚,却很少低头向内审视——我们的身体内部,同样藏着无穷的天地。从肉眼可见的器官,到显微镜下的细胞,再到构成细胞的原子,每一个微小的结构里,都有着不为人知的复杂世界,其深邃程度,绝不亚于外层宇宙。 这便引出了一个核心观点:微观即宏观。或许宇宙并没有我们想象中那么辽阔,原子也没有我们认知中那么渺小。说不定,每一个细胞、每一个原子的内部,都包裹着一个完整的宇宙;而我们所处的这个浩瀚宇宙,也可能只是某个更宏大存在体内的一颗微小粒子。它们看似悬殊,实则本质相通,大小只是相对的感知。 更奇妙的是,微观与宏观或许并非孤立存在,它们可能在某种未知的法则下,相互转化、循环往复。当我们仰望星空时,或许正是在凝视另一个“微观世界”;当我们观察原子时,或许正窥见另一个宇宙的全貌。宇宙的真相,或许就藏在这双向的无穷里。
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