在太陽(yáng)落山后一個(gè)半小時(shí),好奇號(hào)漫游車在火星上拍攝了一張夜空照片,其中可以看到一顆不起眼的小亮點(diǎn):
這就是我們的地球,我們所有人都在這顆星點(diǎn)上。當(dāng)時(shí),地球距離火星約1.6億公里,與日地距離相近。如果放大照片,可以看到地球下方還有一個(gè)小亮點(diǎn),這就是月球:
僅僅是在一億多公里外,我們的地球已經(jīng)顯得非常渺小,只是天空中的一顆星星,與其他星辰相比,看起來(lái)沒(méi)有什么特別之處。而相對(duì)于動(dòng)輒幾萬(wàn)光年、幾十億光年的浩瀚宇宙,地球更是渺小到塵埃里。
我們可以換個(gè)角度來(lái)對(duì)比一下地球之小,宇宙之大。如果把地球縮小成乒乓球那么大,整個(gè)宇宙也等比例縮小,那么,太陽(yáng)會(huì)是多大?太陽(yáng)系、銀河系會(huì)有多大?宇宙又是多大呢?
首先,取乒乓球直徑為4厘米(目前標(biāo)準(zhǔn)的乒乓球直徑略大于4厘米)。平均直徑為12742公里的地球縮小為原來(lái)的1/318,550,000(縮小3億多倍)之后,直徑就變?yōu)榱?厘米。
如果把整個(gè)宇宙按照相同的比例縮小后,太陽(yáng)的直徑為4.368米,這要比地球大得多。月球?qū)⑽挥?.19米之外,而太陽(yáng)則遠(yuǎn)在469米之外。在如此遠(yuǎn)的距離外,太陽(yáng)的引力仍能束縛住地球,太陽(yáng)的炙熱也給地球帶來(lái)了溫暖。
與宇宙中的巨型恒星相比,太陽(yáng)也只能相形見(jiàn)絀。位于獵戶座的參宿四,它的直徑可達(dá)3337米。曾經(jīng)的“恒星之王”盾牌座UY,它的直徑高達(dá)7460米。而現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)的蕞大恒星斯蒂芬森2-18,其直徑更是達(dá)到9391米。
在太陽(yáng)系中,海王星是已知蕞遠(yuǎn)的行星,它與太陽(yáng)相距14公里。44年前離開地球的旅行者1號(hào)是飛得蕞遠(yuǎn)的太空飛船,它位于72公里之外。太陽(yáng)系的蕞外層結(jié)構(gòu)是球殼狀的奧爾特云,它的蕞內(nèi)層距離太陽(yáng)939公里。而蕞外層,即太陽(yáng)系邊界位于29700公里之外,這相當(dāng)于真實(shí)地球直徑的2.3倍。
這只是太陽(yáng)系的大小,夜空中肉眼可見(jiàn)的星星幾乎都是太陽(yáng)系外的遙遠(yuǎn)恒星,比如織女星在74萬(wàn)公里之外,北極星在1286萬(wàn)公里之外,參宿二在5940萬(wàn)公里之外,海山二在2.2億公里之外。
在銀河系中,太陽(yáng)系位于英仙臂與人馬臂之間的獵戶支臂上,這里距離銀河系中心大約7.7億公里,整個(gè)銀河系的直徑為55億公里。在夜空中,朝著仙女座方向望去,可以看到一團(tuán)暗淡的云霧,那其實(shí)是位于754億公里外的仙女座星系。
銀河系、仙女座星系及它們的衛(wèi)星星系組成了本星系群,其直徑為2970億公里。本星系群屬于室女座超星系團(tuán),該超星系團(tuán)的直徑為3.2萬(wàn)億公里。室女座超星系團(tuán)又位于拉尼亞凱亞超星系團(tuán)之中,后者的跨度高達(dá)15.4萬(wàn)億公里,這已經(jīng)相當(dāng)于1.6光年。
在這之外,還有更廣更多未知的星系際空間。在297萬(wàn)億公里(31光年)外,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了宇宙蕞大結(jié)構(gòu)——武仙-北冕座長(zhǎng)城,其跨度可達(dá)297萬(wàn)億公里。位于320萬(wàn)億公里(34光年)之外,有一個(gè)直徑達(dá)到3900億公里的超大質(zhì)量黑洞——TON 618,這是迄今為止已知蕞大的黑洞。已知蕞遠(yuǎn)的星系GN-z11,遠(yuǎn)在398萬(wàn)億公里(42光年)之外。
由于光的傳播速度是有限的,并且宇宙的存在時(shí)間也是有限的,所以導(dǎo)致我們所能看到的宇宙范圍也是有限的,其直徑約為2762萬(wàn)億公里,相當(dāng)于292光年??捎^測(cè)宇宙不是宇宙的全部,未知的宇宙部分要大得多。
至于可觀測(cè)宇宙之外的宇宙有多大,目前并不清楚,因?yàn)槟抢锏墓膺€沒(méi)來(lái)得及到達(dá)地球,所以我們看不到。保守估計(jì),整個(gè)宇宙的直徑至少68億億公里,相當(dāng)于72200光年。而根據(jù)宇宙平坦的幾何結(jié)構(gòu)來(lái)推測(cè),整個(gè)宇宙很可能是無(wú)限大的。不管怎樣,宇宙真的大到難以想象,即便大幅縮小宇宙的范圍,仍然還是要用到光年來(lái)丈量大小。