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宇宙究竟有多大?

添加时间:2020-03-16 作者: 来源:科普中国 点击:11194 收藏 打印 字体:
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研究天体上发生了什么,首先要知道它有多大,离我们有多远?要回答这个问题,应该先知道科学家量天的“尺子”。宇宙是指所有的空间和时间。中国古人将空间和时间结合在一起,用“上下四方谓之宇,古往今来谓之宙”来对其进行表述。现代科学中,恒星间的距离是用光年来度量的。我们知道,光在真空中传播速度是30万千米/秒,一年有365天,共计31536000秒。光在一年时间中走过的距离为94608亿千米,天文学家把它简称为一光年。


人类认知的宇宙究竟有多大,让我们由近及远地考察一下。


太阳是离我们最近的恒星,太阳光从太阳发出来到达地球,按照光速传播,需要8分多钟的时间。所示是太阳系所在的银河系,有相当于1000亿个太阳质量的总质量。银河系像一个漩涡状的扁盘,光从扁盘的中心到同样在扁盘上的太阳系,要走28000年,银心距离我们就是28000光年。银河系是一个星系,离我们最近的另一个星系叫大麦哲伦星云LMC,距离我们有16万光年,而最近的另一个像银河系的旋涡星系M31,距离我们有236万光年。

银河系

大麦哲伦星云LMC

旋涡星系M31

宇宙中物质的分布是不均匀的,有很多“空”的地方。一些星系距离较近,因为引力而聚合在一起,形成一个个“星系团”,或者叫“星系群”。离银河系所在的星系团最近的一个星系团,叫做室女座星系团,包含2500个星系,距离我们5000万光年。若干个星系团聚合在一起组成超星系团,超星系团包含的物质相当于几亿亿倍的太阳质量,即相当于太阳质量的1015~1017倍。我们经常讲宇宙是广阔无垠的,然而我们认知的宇宙(又可称为总星系)总是有限的,现在知道的宇宙,其大小约为120~150亿光年。换句话说,如果我们看到了来自宇宙最远处发出来的光,那就是120亿年前产生的。

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