|
+ X1 k \7 X7 @0 U9 g0 D# F 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 ) F- q& L: t; o0 ^8 A
$ g- `0 |$ `6 D7 I% z8 O+ b3 z 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。 : I# t$ q3 w! ]3 f
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 " C$ ^# w% n4 g5 D4 M
/ c# ?0 p' J4 |4 U( l7 R6 `8 z 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。
# |3 @% y' ]" K, D 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。
7 n* _* U' F. @ 人类在宇宙中又是多么渺小呢？
6 [/ N; n' i6 l 
. v( d0 @: I. W$ P. Z
地球的尺寸
. o; {: j2 k f5 t/ p, ^ 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。 1 F) ^2 X8 P5 r( T
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。
9 b4 ?; n* {0 L' U: M) i6 f# u 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 . V9 R- L$ o' g3 q% p
; H, ]7 L& O- c* l- h- C2 D
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。
. Q- B4 z6 p( E* a, k 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”。 ) c# S( j! U: Z! F# R5 h/ ` P
人们心目中的“美人鱼” & G9 m8 s! O5 n- k/ k) B% n
% H6 {# N$ I8 u1 T" m 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。
- D: Z! q9 e4 J 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。 f8 _: Y5 M* {% U1 n$ ^7 ]. @
《流浪地球》中，地球地表冰天雪地
& n! K( h5 X$ ?' m" _ D" k5 S 
, N: U" `' c9 f% l; `; G
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。
\1 z# k3 p+ V; G- Y9 V 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。 / m% `/ t1 U" J
深海占海洋面积的92.4%和地球面积的65.4% 4 U& _& M6 A$ n7 Z$ H2 a2 z$ {
: G+ u( j7 r) }* w* q. b8 |& [
太阳的尺寸
Y$ {+ A( V8 I/ 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。
v; X! E: B2 b+ Y1 D. d. a 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。 0 L. [9 Z4 b& r+ z
太阳系：以太阳为中心并受其引力维持运转的天体系统 $ A" F0 a1 T. F
( F2 n) w* x9 n8 O% d+ u" { 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。 2 u, o* B0 c3 H) t( l7 \/ ^2 b
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。
% H# a- s& t/ O. L$ _2 G 太阳采用核聚变的方式向太空释放光和热
' V9 C% a* u. U9 s 
# R! {. }7 ?. Y4 `0 C5 d% m 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。
4 ^! g' O5 j2 m+ I" y% _) B8 s% b 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。
. d0 U! O# L) J 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 ! A; {$ t0 L1 W8 \& K) I. W
- ]' _% Q8 D: ]8 [( I+ r
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。 5 c7 H) C3 l* A# X: s
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？
! B0 C& ]& T' v 太阳系的八大行星“大家族” & ]/ D( B3 } O9 ]+ m
% a8 M/ a* T+ g' Y
宇宙多大？ ) a, D2 G ~8 n+ u$ y3 I/ h- R% d
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。 7 ]; m+ r# J' {2 B# U& g7 J
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。 * A1 I/ O5 E% p: {$ n/ Z& {; v
天狼星的系统质心距离地球约为8.6光年 0 n0 ?& T: Y/ _# h; x7 `
6 d' t$ {4 D* h! X7 ^# } 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？ & @* c |# u2 W) E
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。 ; C! s7 r( p0 q0 Z
太阳系位于距银河系中心大约2.4~2.7万光年的位置
% M( U" [. c" b; S5 t* J 
: ^3 p) H8 i' R5 y9 d. Q 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。 - ^6 t% {; W, j. |
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。
7 W0 t" x% d7 |) R0 e( P, P 奥尔特云距离太阳约50000～100000个天文单位 " M! n* e, B2 u& }, e
; P5 ?* T# B0 Y* R 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。 . k+ T4 i4 D8 {2 \& k( ?+ y7 L0 ]) O* u
探索宇宙之外 & K# A6 l# q$ }5 C4 i. X0 n' h! ?
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。 ! n9 t! J1 v7 y" {
太阳在银河系中的位置 5 C; i6 T* g; x+ u- x7 }- @ S6 N
2 t0 Y+ @( H9 V7 u
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。
2 g8 e$ q. i ?4 h# @+ ] 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。 8 Q% U# z, c9 `9 v% W
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
4 L K/ R/ M: h3 G( ?: c* W) T+ Q9 d6 [0 Q# m. R* r
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。 3 Z8 U" m* }9 _* l9 ?' G
“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！
3 {8 ^' r% I3 {) Q 宇宙中的地球概念图
+ ?% c$ Z# ~6 w6 a1 y% V8 R: m9 g& ?9 ^( F) i6 U
人之渺小，活出色彩 , l0 ^& g. G6 \- T! M
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。
: u2 V( c) }" `, ^" l5 L 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 2 J) U! |3 ?% W
9 @& s" R+ B# V6 }) d4 y+ Y
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 # ?+ f6 F$ [% f# i7 p
4 x! y+ U4 m' z* r. @2 k+ z/ T
责任编辑：
6 R0 g& S: P0 N7 F: _# ], S2 L
5 H$ e9 ?' `- G7 x- {
6 Y' E" E6 X* l T: [) X5 Z0 _5 z! B7 s4 b" I6 i
7 M6 q4 C$ F9 V, A
| 
