(来源: 京城操盘手(微博:期货操作手))

一、太阳系有多大?远远超我们的预期,最快的宇宙飞行器,需要2万年才能飞出太阳系;为了形象地认知宇宙大小,按比例,将太阳系缩小为3平米

我们知道,太阳系有八大行星,按照离太阳的距离,依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。2006年,冥王星被划为矮行星,从太阳系九大行星中被除名。

50亿年后,太阳将变成红巨星,迅速膨胀,吞噬地球,地球将会灭亡。

图:我们太阳系中的八大星系

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(1)

1、最早认为:柯伊伯带是太阳系的边缘;宇宙飞行器花了40年,已飞出该区域

柯伊伯带是太阳系在海王星轨道外黄道面附近、天体密集的中空圆盘状区域,距离太阳约30天文单位(一个天文单位,等于地球和太阳之间的平均距离)。柯伊伯带中包含着上千个小行星。

1977年,美国发射旅行者1号,时速约60000km,是我国高铁速度(约300公里/小时)的200倍,已经于2014年飞出了柯伊伯带。

如图:八大星系之外的群行星,就是柯伊伯带

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(2)

2、后来科学主流认为:奥尔特星云才是太阳系的边界,飞行器要飞行2万年才能飞出太阳系

凡是受到太阳系引力的作用,都属于太阳系,科学家发现,很远的地方有一片奥尔特星云,像球体一样,将太阳系紧紧包着,但是至今为止,人类对奥尔特星云,都知之甚少。

奥尔特星云的半径为1光年,距离太阳约50000~100000个天文单位(相比距离柯伊伯带,半径放大了2000倍)。

1光年就是光一年运行的距离,光的运行速度是3×10^8m/s,一年运行的距离约9.46万亿公里。人类最快的宇宙飞船旅行者一号,时速6万公里,按照计算,1光年的距离,旅行者一号要飞行2万年,这意味着需要飞行2万年,宇宙飞行器才能穿越奥尔特星云,飞出太阳系。(可惜,2025年,旅行1号因为耗尽电池,将无法工作)

图:与奥尔特星云新认定的太阳系相比,柯伊伯带认定的太阳系只是一个点

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(3)

3、为了形象地认知宇宙大小,将太阳系缩小到3平左右,即一个大桌子的面积

为了形象地展现宇宙到底有多大, 我们按照浓缩比例:1光年与1米(即9.46万亿公里:1米)。即太阳系的半径缩小到1一米(太阳系的半径约为1光年),那么宇宙该有多大呢?太阳系的半斤为1米的话,太阳系的面积是3.14平米,即一个大桌子的面积。

图:按照比例,将太阳系缩小到3.14平的桌子,八大行星就是中间的小点点

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(4)

二、银河系有多大?太阳系缩小到一个桌子面积,则银河系等于半个北京市

1、银河系实际有多大?

银河系包括约2000亿颗恒星,而我们肉眼在晚上能看到的恒星只有2500颗,感觉是满天星星,其实相比银河系的恒星数量,我们肉眼看到的恒星简直完全可以忽略不计。银河直径约10万光年,宇宙飞行器要飞行20亿年,才能穿越银河系。20亿年前,地球上还是岩石沙尘,毫无生命。

太阳是银河系中不起眼的普通星系,在银河系的猎户支臂上,至银河中心的距离大约是2.6万光年,飞行器要飞5亿年,才能飞到中心。

图:我们漂亮的银河系,中心是巨大的黑洞,太阳系围绕中心旋转

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(5)

图:太阳至银河系中心的距离约是2.6万光年,飞行器要飞5亿年,才能飞到中心

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(6)

2、距离银河系最近的大星系,是仙女座星系

仙女座星系是距银河系最近的大星系,距离地球约250万光年,宇宙飞行器要飞行500亿年,才能达到仙女座星系。仙女星系的直径22万光年,是银河系的两倍,仙女座星系里有多少颗恒星?不同的科学家有不同的说法,有科学家认为,仙女座星系有近一亿亿颗恒星,远比银河系多。

仙女座星系和银河系都围绕两个星系的中心旋转,并且逐步靠近,计算30亿年后,仙女星系将会和银河系相撞,最终形成一个大星系,地球很可能会被毁灭。

图:左为仙女座星系,右为银河系

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(7)

3、按照上面比例,太阳系缩小到一个桌子面积,则银河系等于半个北京市

按照上面的比例关系,1光年为1米,太阳系相当于一个大桌子的面积,那么银河系该有多大呢?按此比例计算,银河系的半径为5万米,即50公里,银河系的面积是近8000平方公里,等于北京市1.6万平方公里的一半面积(包括北京市的延庆县、密云县等农村区域),即按比例计算,银河系相当于半个北京市。

三、银河系的上一级——本星系群,有多大?相当于北方五省

本星系群是指银河系、仙女星系、麦哲伦星云等50个星系组成,直径大约1000万光年,比银河系大100倍。

图:我们的本星系群

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(8)

本星系群的天文观测图:

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(9)

按照上面比例,太阳系缩小到一个桌子面积,则本星系群相当于北方五省

按照地图的浓缩比例,太阳系缩小到一个桌子面积,银河系相当于半个北京市,本星系群相当于80万平方公里,等于河北 山东 河南 山西 陕西五省的面积总和。参考: 河北的面积:18.9万平方公里;山东面积:15.8平方公里;河南面积:16.7平方公里;山西面积:15.7平方公里;陕西:20.58平方公里。

图:按照图例,银河系和本星系群的对比关系

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(10)

四、本星系群的上一级:室女座超星系团,有多大?相当于中国

室女座超星系团,包含本星系群在内的约100个星系群与星系团,直径约1.1亿光年。该星系团的中间是室女座星系团,围绕中间旋转,所以该星系团叫做 室女座超星系团。本星系群位于室女座星系团的边缘。

图:我们的室女座超星系团

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(11)

按照地图比例,室女座超星系团,相当于中国

将太阳系缩小到一个桌子面积,银河系相当于半个北京市,本星系群相当于北方五省的面积总和,则室女座超星系团是900万平方公里,略等于中国的面积总和,相当于中国。

图:银河系,本星系群和室女座超星系团的对比关系

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(12)

五、室女座超星系团的上一级——拉尼亚凯亚超星系团,相当于亚洲

拉尼亚凯亚超星系团,在2014年才被发现,由包括室女座超星系团在内的上百个星系团,或10万个类似银行系的星系构成,就像一片鸭绒羽毛,直径约为5亿光年。

图:我们美丽的拉尼亚凯亚超星系团,像非常漂亮的羽毛

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(13)

图:我们银河系在拉尼亚凯亚的边缘地带

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(14)

按照地图的浓缩比例,拉尼亚凯亚超星系团,相当于亚洲

按照地图的浓缩比例, 将太阳系缩小到一个桌子面积,银河系相当于半个北京市,本星系群相当于北方五省的面积总和,则室女座超星系团略等于中国的面积总和;拉尼亚凯亚超星系团,相当于4000多万平方公里,约等于亚洲的面积总和。亚洲面积:4457.9万平方公里。

图:银河系,本星系群,室女座超星系团和拉尼亚凯亚超星系团的对比关系

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(15)

六、宇宙,有多大?按照比例,太阳系相当于3平,宇宙相当于15个地球面积

宇宙年龄138.2亿年,可观测宇宙的直径大约是930亿光年。宇宙包含的恒星:约1 000 000 亿 亿 颗恒星。宇宙中包含超过1000亿个不同大小的星系,每个星系平均有1000亿个恒星,最小的星系有1000万个恒星。假设宇宙中存在外星生命的概率只有0.0001%,这已经是不可能发生的事件了,但是按照此计算,宇宙中还有1 亿亿颗恒星系中存在生命,所以宇宙中存在外星生命的概率是很高的。

我们的宇宙像高速公路密密麻麻,其中比较亮的点是类似拉尼亚凯亚超星系团的超大星系团,很小的亮点是类似银河系的星系。

图:我们的宇宙,像高速公路一样密密麻麻

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(16)

按照地图的浓缩比例,太阳系相当于3平,宇宙相当于地球面积的15倍

按照地图的浓缩比例,将太阳系缩小到一个桌子面积,银河系相当于半个北京市,本星系群相当于北方五省,则室女座超星系团相当于中国;拉尼亚凯亚超星系团,相当于亚洲;宇宙相当于74.4亿万平方公里,等于地球总面积的15倍,即相当于15个地球。地球表面积:5.1亿平方公里。

图:银河系,本星系群,室女座超星系团和拉尼亚凯亚超星系团,1/15的宇宙:对比关系

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(17)

目前人类最快的宇宙飞行器,飞出太阳系需要2万年,穿越银河系需要20亿年,穿越本星系群,需要2000亿年,穿越室女座星系团,需要2万亿年,穿越拉尼亚凯亚超星系团,需要10万亿年,穿越宇宙的话,需要2000万亿年,相当于宇宙从爆炸到现在,经过15万次轮回,才能穿越宇宙。

宇宙构成示意图(宇宙到底有多大)(18)

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