揭秘宇宙之谜:为何我们对其了解如此有限?细菌视角下的地球探索
更新于:2025-03-24 11:51:57

我们可以通过天文望远镜窥探宇宙中的天体,也可以利用化学动力火箭将航天器送入太空。然而,尽管科技发展迅速,人类对于宇宙的认知却依然相对有限。

原因何在?简单来说,宇宙的广袤无垠远超我们的想象。正如一句俗语所说:“人类研究宇宙,就像细菌试图理解地球。”尽管众所周知宇宙浩瀚无边,但究竟有多大,很多人并没有具体的感受。我们知道可观测宇宙的半径约为465亿光年,其中包含的星系数量超过1万亿个。然而,这些数字仅是抽象的符号,缺乏直观感受。因此,我们需要通过比较来更好地理解宇宙的规模。

以星系作为基本的结构单位进行比较,可以更直观地感受到宇宙的广阔。

我们所在的银河系是一个直径约10万光年的星系,厚度介于1000光年到10000光年之间,包含大约1000亿到4000亿颗恒星,总质量约为太阳的8亿至20亿倍。如果把这样一个庞大的星系想象成一枚直径1厘米的纽扣,那么让我们看看整个宇宙到底有多大。银河系属于一个更大的天体结构——本星系群,该星系群中共有大小不等的54个星系。

离我们最近的两个小星系分别是大麦哲伦星系和小麦哲伦星系,与我们的“纽扣”相距分别为1.6厘米和2厘米,可以说相当接近了。

在本星系群中,另一个较为知名的星系是仙女座星系,它与银河系正以每秒300公里的速度相互靠近,未来某一天这两个星系将交汇并穿插而过。如果银河系是一枚直径1厘米的纽扣,那么仙女座星系就是一枚直径2.2厘米的大纽扣,与银河系的距离为25厘米——幸好,两者还能画在同一张A4纸上。

虽然银河系与仙女座星系能同时出现在一张A4纸上,但它们相遇需要耗费40亿年的时间。

本星系群中还有距离更远的成员,如NGC3109星系,与我们的“纽扣银河系”相距约42厘米,显然超出了一张A4纸的范围。整体来看,本星系群的规模大约覆盖1米左右的范围。在其之上,存在一个更大的天体结构——室女座超星系团,由100多个星系群组成,覆盖范围达到惊人的1.5亿光年。

将其同比缩小后,室女座超星系团的覆盖范围大约有15米左右。

现在让我们来看看可观测宇宙,其直径达930亿光年。按比例缩小后,其大小相当于半个北京市那么大。想象一下,在这半个北京市大小的范围内,有一个直径1厘米的纽扣代表银河系,纽扣上的一粒微尘则是地球,而地球上的细菌就是我们人类。在这样广阔的宇宙中,我们显得极其渺小,想要全面了解整个宇宙的难度可想而知。

然而,可观测宇宙仅仅是整个宇宙的一小部分,宇宙的真正全貌我们可能永远无法知晓。

从细菌的视角出发,想要完全理解地球的运作简直是不可能完成的任务;这正反映了人类面对宇宙时的困境。尽管如此,我们不会停止探索的脚步。探索精神将持续推动人类不断追求未知,也许在未来某一天,人类将成为真正的星际物种,以我们现在难以想象的方式在宇宙中穿梭。