很多人都知道自己家的門牌號,卻從沒想過自己在宇宙中的地址是什么,這個(gè)問題聽起來大得沒有邊際,但我們可以慢慢的捋清楚。
地球在宇宙中的完整地址是這樣的,本宇宙,拉尼亞凱亞超星系團(tuán),室女座星系團(tuán),本星系群,銀河系,獵戶臂,太陽系,第三行星,地球。
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再把自己的家庭住址接在后面,就是你在整個(gè)宇宙中最精確的坐標(biāo),而且這串地址每往外走一層,尺度就會發(fā)生量級上的跳躍,不是簡單的倍數(shù)關(guān)系。
而是大到完全超出任何日常參照系的另一種存在,要真正感受宇宙有多大,就得把這串地址從頭到尾逐層拆開來看。
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銀河系是一個(gè)旋渦狀星系,有四根大的旋臂,分別叫天鵝臂,英仙臂,人馬臂和南十字臂,這四根旋臂是銀河系里星球最密集的地方,密集到理論上很難在那里孕育出穩(wěn)定的生命。
我們太陽系并不在這四根主旋臂上,而是在一根叫獵戶臂的小旋臂上,位置相對偏僻,星球密度遠(yuǎn)低于主旋臂區(qū)域,很多科學(xué)家認(rèn)為正是這種偏僻,給了地球生命一個(gè)相對安靜的演化環(huán)境。
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銀河系的直徑有10萬光年,太陽系的半徑大約是2光年,太陽系放進(jìn)銀河系里就是一個(gè)幾乎看不見的小點(diǎn)。
旅行者一號是目前飛得最遠(yuǎn)的人造探測器,飛出太陽系大約需要5萬年,飛出銀河系則需要大約5億年。
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旅行者一號是人類發(fā)射過的速度最快的探測器之一,用它飛出銀河系還需要5億年,而銀河系在宇宙中不過是一個(gè)普通的旋渦星系,什么都不特別。
銀河系里大約有2000億到4000億顆恒星,但由于直徑實(shí)在太大,內(nèi)部大部分地方其實(shí)是空的,那些數(shù)量驚人的恒星分散在10萬光年的尺度里。
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距離銀河系最近的大型星系是仙女星系,它比銀河系大約大一倍,目前距離我們約250萬光年,正以每秒120公里的速度向銀河系靠近,預(yù)計(jì)再過20億到40億年,兩個(gè)星系將會發(fā)生碰撞。
這場碰撞不會是一撞即融,而是反復(fù)多次撞開再靠攏,經(jīng)過漫長的過程慢慢融合成一個(gè)新的星系。
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科學(xué)家已經(jīng)為這個(gè)未來的星系取好了名字,叫做尼口梅達(dá)星系,是把銀河系和仙女星系的名字拼在一起的意思。
銀河系和仙女星系,再加上三角座星系以及周圍若干更小的星系,共同組成了本星系群,本星系群的直徑約為1000萬光年,但絕大部分空間同樣是空曠的虛無。
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本星系群和周圍大約100多個(gè)其他星系群聚集在一起,形成了室女座超星系團(tuán),直徑大約1.1億光年,而這個(gè)室女座超星系團(tuán),實(shí)際上只是一個(gè)更大結(jié)構(gòu)的一部分。
2014年,法國里昂第一大學(xué)和夏威夷大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),室女座超星系團(tuán)是拉尼亞凱亞超星系團(tuán)的一部分。
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這個(gè)名字在夏威夷語里意為無盡的天堂,直徑達(dá)到5.2億光年,比室女座超星系團(tuán)大了將近5倍。
拉尼亞凱亞超星系團(tuán)包含三個(gè)超星系團(tuán),之所以會聚在一起,是因?yàn)槿咧g存在一個(gè)引力異常的區(qū)域。
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這個(gè)區(qū)域?qū)W名叫巨引源,它究竟是什么科學(xué)界目前還不清楚,可以確定的是它不是黑洞,因?yàn)樗捏w量比任何已知黑洞都大得多。
而且巨引源正好和銀河系處于同一個(gè)平面,被銀河系內(nèi)密集的星球遮擋,用望遠(yuǎn)鏡根本看不到。
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但它的引力在真實(shí)地拉拽著整個(gè)拉尼亞凱亞超星系團(tuán)向它的方向運(yùn)動(dòng),是一個(gè)看不見卻無法否認(rèn)的神秘存在。
如果把宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)描繪出來之后,科學(xué)家就會發(fā)現(xiàn)這些星系長絲,超星系團(tuán)和巨洞構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),和人類大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高度相似。
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宇宙在最宏觀的尺度上似乎遵循著某種與生命內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同的底層邏輯,這個(gè)發(fā)現(xiàn)本身就已經(jīng)足夠令人震驚了。
宇宙中像拉尼亞凱亞這樣的超星系團(tuán)大約有1000萬個(gè),共同構(gòu)成了我們能夠觀測到的宇宙范圍,這個(gè)可觀測宇宙的半徑是465億光年,直徑930億光年,已經(jīng)完全超出任何日常概念的參照范圍。
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宇宙的年齡是138億年,按理說只能看到138億光年以內(nèi)的東西,但可觀測范圍卻達(dá)到465億光年。
是因?yàn)橛钪嬉恢痹谂蛎洠切┕庠丛诎l(fā)出光之后繼續(xù)向外運(yùn)動(dòng),所以它們現(xiàn)在的位置比發(fā)光時(shí)距離我們遠(yuǎn)得多。
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1964年,科學(xué)家第一次檢測到了宇宙背景輻射,這是宇宙大爆炸留下的最古老的光,大爆炸剛發(fā)生時(shí)溫度極高,光子無法自由傳播,宇宙是黑暗的。
隨著膨脹和冷卻,溫度降到約3000攝氏度時(shí),光子突然得以自由穿行,宇宙在那一刻驟然閃出了光。
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并且這道閃光經(jīng)過138億年的漫長旅行,以極度微弱的輻射形式被人類檢測到,成為宇宙大爆炸理論最重要的直接證據(jù)。
它告訴我們宇宙不是一開始就是現(xiàn)在這個(gè)樣子的,而是從一片混沌和黑暗中誕生,然后突然有了光。
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即便如此,宇宙的尺度對人類來說依然是一道無法逾越的物理壁壘,即使未來能造出光速飛船,在不考慮壽命的情況下也永遠(yuǎn)無法離開本星系團(tuán)。
因?yàn)橛钪嬖诩铀倥蛎洠竭h(yuǎn)的星系遠(yuǎn)離我們的速度越快,超過一定距離后就會超過光速,這意味著朝那個(gè)方向飛,不管飛多快,距離目標(biāo)只會越來越遠(yuǎn),宇宙膨脹把那段空間越撐越長。
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所以人類能夠到達(dá)的極限大概只有仙女星系,而那還需要250萬年的旅行時(shí)間,屆時(shí)仙女星系和銀河系早已融合成了另一個(gè)星系。
60億年前,宇宙的膨脹速度突然開始加速,原因至今不明,科學(xué)家用暗能量來命名這個(gè)驅(qū)動(dòng)力,但它的本質(zhì)依然是謎。
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隨著加速膨脹的持續(xù),越來越多的星系將以超過光速的速度遠(yuǎn)離我們,最終從夜空中徹底消失。
未來某一天,地球上的人們抬頭看天,只能看到本星系群里的少數(shù)天體,其他一切都已消失在宇宙的地平線之外。
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那時(shí)候的人永遠(yuǎn)無法知道宇宙曾經(jīng)是什么樣子,只能靠書本上前人留下的記錄去想象那片璀璨的星空。
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