我们现在所谈到的宇宙大小,是指可见的宇宙,也就是以我们人类生活的地球为一个球体,它的半径是从大爆炸,即宇宙作为一个点诞生,并开始向外迅速膨胀以来光所通过的空间。从整体上看,宇宙很可能比这个可见的宇宙大得多。
光年是天文学采用的计量单位,也就是光在一年中经过的路程。光的速度大约为每秒30万千米,一光年大约是94600亿千米。银河系的直径约为10万光年,而且还有另外的星系在银河系之外,离我们有数10亿光年。我们目前所能观测到的宇宙边缘,最新发现了类星体,与地球相隔100亿~200亿光年。20世纪以前,人们认为太阳系以外不存在其他星球。至1900年,人们又认为太阳系所属的银河系就是整个宇宙。
1920年,天文学家哈洛·沙普利等人根据当时掌握的测量恒星距离的新方法,算出了银河的宽度是10万光年,其中包含的恒星总数达2000亿~3000亿颗,而且还断定这并不是全部宇宙。
与此同时,天文学家又发现宇宙是由许多个像银河系一样的星系集成的,每个星系大约由几十亿至几万亿颗星体组成。而且证明宇宙是动态的、成群存在的星系,彼此相互分离,它们之间的距离越来越大,宇宙也在不断扩大。
1929年,美国天文学家埃德温·哈勃等人设计出了确定星系距离的多种方法,证明即使是离我们比较近的星系,如仙女星座系,距离我们也有230万光年。按照宇宙诞生之后就急速扩大的宇宙模型,可以计算出宇宙的年龄大约为130亿年。
但是,以哈佛大学天文学系主任罗伯特·柯什纳为首的科学家,他们得出的结论是150亿年。而杰奎琳·休特及她的学生们,以及普林斯顿大学的埃德·特纳,都测定宇宙有240亿年。至于宇宙究竟有多大,它的尽头究竟在何处,也许将永远是个谜。
王羲之<兰亭集序>中写道:"仰观宇宙之大,俯查品类之盛"中的"宇宙"是什么意思?
阿基米德可以用一个支点去撬动整个地球;而我们也能真诚地说给我一个天平,我可以称量整个宇宙。如果你真的可以站在宇宙之外,一个地方,用天平来衡量宇宙的质量,你要准备多少重量的砝码?你可能会说,有多少砝码都是不够的,宇宙如此之大。事实上,你只需要准备几个可以重28克的砝码就行了,因为宇宙中所有的物质/能量很可能少于28克。
这一理论是美国物理学家Edward Tryon提出的观点。他认为,重力使得负能量下降,而能量平衡宇宙中所包含的物质,很可能含有很少的净物质能量,所以宇宙可能是从真空中突然产生的。Tryon认为,通胀发生在大爆炸之前,爆炸性物质在密集的内部产生,并且物质和能量相互抵消,净质量/能量很可能小于28g,密度已经达到惊人的10^80克/立方厘米,温度达到10^29。其内部具有巨大的能量密度和负压,导致了膨胀的发生,我们形成了今天的宇宙。他解释说,能量是由两部分组成的,一部分是宇宙中的质量/物质并含有辐射能,一部分是引力场的能量,使所有物质相互吸引,具有负能量性质,所以它们相互抵消在一起。严格地说,宇宙的总能量是零。
无独有偶,弦论的领袖布莱恩?格林也持类似观点,他认为宇宙奇点由量子泡沫产生,初始空间尺度可能只有10^-26厘米,重量只有20磅,但密度是核密度的10^67倍。在希格斯粒子的作用下,宇宙开始膨胀,在极短的时间内空间膨胀至少10^90倍,由于能量密度在整个膨胀期内保持不变,总的能量场随着空间的膨胀而成比例增加,产生所有的物质和宇宙辐射。
宇宙如此之大,但又如此之小。但渺小的人类在其面前,永远都需要保持一颗敬畏的心。探索人类和宇宙的起源,永远都是所有人类的好奇心在不断驱使。希望人类在宇宙的问题上,能够取得更多突破!
词源考察 在中国古籍中最早使用宇宙这个词的是《庄子·齐物论》。“宇”的含义包括各个方向,如东西南北的一切地点。“宙”包括过去、现在、白天、黑夜,即一切不同的具体时间。战国末期的尸佼说:“四方上下曰宇,往古来今曰宙。”“宇”指空间,“宙”指时间,“宇宙”就是时间和空间的统一。后来“宇宙”一词便被用来指整个客观实在世界。与宇宙相当的概念有“天地”、“乾坤”、“六合”等,但这些概念仅指宇宙的空间方面。《管子》的“宙合”一词,“宙”指时间,“合”(即“六合”)指空间,与“宇宙”概念最接近。
中国古代天文中有丰富的关于宇宙结构的设想。远在人类社会的早期,中国古代就逐渐形成“天圆如张盖,地方如棋局”的朴素的直观见解。到了3000年前的西周时代,又逐渐形成了“盖天说”。盖天说认为,大地不是平整方形,而是拱形,天空如一个斗笠,大地犹如一个倒扣的盘子。战国时代的尸佼在《尸子》一书中对宇宙概念明确写到“四方上下曰宇,往古来今曰宙。”意思是:宇表示东南西北上下六个方向,即表示空间。宙表示过去、现在和将来,即表示时间。东汉著名天文学家张衡在《浑天仪图注》一书中载有:“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡中黄,孤居于内,天大而地小,天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄。”这里描述的是浑天说。这个学说最大成就是肯定了大地是球形的,同时大地是悬在空间的球体。
宇宙演化观念的发展 在中国,早在西汉时期,《淮南子·俶真训》指出:“有始者,有未始有有始者,有未始有夫未始有有始者”,认为世界有它的开辟之时,有它的开辟以前的时期,也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。
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希望本篇文章《关于宇宙到底有多大的记载有哪些?》能对你有所帮助!
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