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作者:王錚
資訊化、城市化的生活方式讓許多朋友對巨大的數字變得越來越不敏感。 一些修仙小說人物動不動就活了幾萬年、幾億年, 一些網頁遊戲裡跳的傷害數字動不動就幾千萬、幾百億, 而我們講天文知識的時候動不動就談到幾萬、幾億光年。 人們聽了這些數字並沒有什麼感慨。 然而, 在這些非常巨大的數字面前, 人類是非常渺小的。
遊戲中的傷害數字
比方說, 一座連綿不斷、巨大無比的大山, 人們攀登幾天都沒法走遍, 它通常不過幾千萬噸到幾億噸重;而一次太陽爆發活動拋出到宇宙空間中的物質的平均品質是16億噸。 這個品質有多大?14噸以上即為重型卡車, 100噸以上是非常少見的超重型卡車, 而即使是如下圖的世界上最大400噸載重的超重型卡車, 車輪比人還高, 也要浩浩蕩蕩的40萬輛車, 才能把這些物質拉走。
400噸載重的超重型卡車
如此巨大的品質, 僅僅幾分鐘到幾小時就被太陽灼熱的大氣扔出來, 稱為“日冕物質拋射”。 用這個速度, 從北京到上海最快1秒種就到了, 可以想像一下香山從北京1秒飛到上海的感覺。 所謂日冕, 是太陽大氣的最外層,
日冕物質拋射
和太陽的各種特徵比起來, 聽上去地球仿佛很渺小一樣, 畢竟我們現在的年輕人很少出去體驗大自然, 而是看著電視、電腦進行想像。 地球已經是非常巨大、壯麗的了。 如果我們每個人平均體重算60千克, 全世界人總共大約是4.2億噸, 人體的密度和水差不多, 換算成水的話大概就是4.2億立方米。 這是一個什麼概念呢?光是三峽水庫, 總庫容就高達393億立方米。 全地球的人一起蹦一下, 也就和飛蟲撞火車一個感覺, 地球紋絲不動。
火車駛過一望無際的田野
當宇宙中的天體品質如此之大的時候, 它們之間所能吸引的距離也非常驚人。 比如, 北京到上海直線距離大約接近1100千米, 路程可能接近1500千米, 一個人騎自行車大約要走12-15天, 而地球到太陽之間的距離大約是這個距離的10萬倍, 騎自行車大約要走3500年以上。
如果太陽是一張我們家裡或辦公室常見到的1米寬的書桌,那麼地球就相當於在一個足球場的另一端伸出我們的拇指,看我們的指甲蓋——太陽的直徑大約是地球的109倍,而太陽到地球的距離大約是地球直徑的1萬2千倍。按照這個比例,八大行星的邊緣海王星與太陽的距離大約要30個足球場那麼長,太陽系天體邊緣(受太陽吸引的球狀天體區域)——奧爾特雲的範圍大約相當於中國東西跨度再大一點,太陽的引力範圍大約相當於太平洋南北端距離,離太陽最近的恒星比鄰星到我們的距離則大概是走了地球赤道的3/4那麼遠。
可以容納10萬人的諾坎普足球場,如果太陽是球場一端的一張書桌,地球就是球場另一端的指甲蓋
太陽系的奧爾特雲,受太陽吸引的球狀天體區域
然而,在銀河系中,太陽系就和塵埃一樣。我們所處的銀河系是直徑大約9萬光年(1光年=9460730472580800米)的圓盤,厚度1萬光年,最少有1000億顆恒星。也就是說,像太陽這麼巨大的天體,在銀河系中的數量至少是地球上人口的幾十倍。如果把銀河系看成是天安門廣場大小——已經非常大了,是世界上最大的城市廣場,是一般足球場的60倍大,可以容納100萬人——太陽系奧爾特雲的範圍也不過是乒乓球大小。
天安門廣場,太陽系在銀河系中相當於在這裡看乒乓球
太陽系只是銀河系4個懸臂當中的一個上的不起眼的小區域
可是,在宇宙中,用塵埃都不足以形容銀河系了。哈勃空間望遠鏡的觀測說明宇宙至少包含500億個星系。我們可以觀測到的宇宙的尺度是銀河系直徑的50萬倍以上。仍然用天安門廣場做例子的話,銀河系只不過相當於天安門廣場上的一塊磚。
哈勃空間望遠鏡觀測製成的 NGC2683 星系距離我們約2000萬光年(美國航天局NASA)
作者:王錚 中國科學院國家空間科學中心 空間天氣學國家重點實驗室
如果太陽是一張我們家裡或辦公室常見到的1米寬的書桌,那麼地球就相當於在一個足球場的另一端伸出我們的拇指,看我們的指甲蓋——太陽的直徑大約是地球的109倍,而太陽到地球的距離大約是地球直徑的1萬2千倍。按照這個比例,八大行星的邊緣海王星與太陽的距離大約要30個足球場那麼長,太陽系天體邊緣(受太陽吸引的球狀天體區域)——奧爾特雲的範圍大約相當於中國東西跨度再大一點,太陽的引力範圍大約相當於太平洋南北端距離,離太陽最近的恒星比鄰星到我們的距離則大概是走了地球赤道的3/4那麼遠。
可以容納10萬人的諾坎普足球場,如果太陽是球場一端的一張書桌,地球就是球場另一端的指甲蓋
太陽系的奧爾特雲,受太陽吸引的球狀天體區域
然而,在銀河系中,太陽系就和塵埃一樣。我們所處的銀河系是直徑大約9萬光年(1光年=9460730472580800米)的圓盤,厚度1萬光年,最少有1000億顆恒星。也就是說,像太陽這麼巨大的天體,在銀河系中的數量至少是地球上人口的幾十倍。如果把銀河系看成是天安門廣場大小——已經非常大了,是世界上最大的城市廣場,是一般足球場的60倍大,可以容納100萬人——太陽系奧爾特雲的範圍也不過是乒乓球大小。
天安門廣場,太陽系在銀河系中相當於在這裡看乒乓球
太陽系只是銀河系4個懸臂當中的一個上的不起眼的小區域
可是,在宇宙中,用塵埃都不足以形容銀河系了。哈勃空間望遠鏡的觀測說明宇宙至少包含500億個星系。我們可以觀測到的宇宙的尺度是銀河系直徑的50萬倍以上。仍然用天安門廣場做例子的話,銀河系只不過相當於天安門廣場上的一塊磚。
哈勃空間望遠鏡觀測製成的 NGC2683 星系距離我們約2000萬光年(美國航天局NASA)
作者:王錚 中國科學院國家空間科學中心 空間天氣學國家重點實驗室