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如果太阳系相当于乒乓球大小,美高梅集团官网

2019-10-07 04:28

宇宙的尺度可看成是宇宙年龄的另一面,只要知道了宇宙的年龄,可见宇宙尺度大小九十光速与宇宙年龄的乘积。由于迄今对宇宙年龄还没有一个准确的数据,因而对宇宙的尺度大小也没有一个准确的说法。根据迄今对宇宙年龄的估算,宇宙的尺度在150亿~200亿光年之间。

问:如果太阳系相当于乒乓球大小,那银河系和可观测的宇宙有多大?

当然也可用别的方法计算宇宙的尺度大小,如,由于宇宙的体积增大一倍,温度降低50%,这样,根据大爆炸时产生并存留至今的微波背景辐射的温度,酒可推算出宇宙的尺度大小来。

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再如,测量银河系的尺度,然后根据星系的数据来估算宇宙的尺度。

这是一道换算题,首先我们需要知道乒乓球、太阳系,银河系,可观测宇宙的尺寸大小:

20世纪90年代以前,科学家计算银河系的半径为5万光年,太阳到银河系中心的距离为2.8万光年。1998年,两位英国天文学家宣称,他们测算的太阳到银河系中心的距离为2.4万光年,银河系尺度比原来估算的要小。他们认为,宇宙的尺度比原来估算的小10%。

乒乓球:半径2厘米

太阳系:以奥尔特云为边界,其半径约一光年

银河系:根据最新的数据,银河系直径由原先的10万光年扩大为20万光年,也就是半径为10万光年

可观测宇宙:所谓可观测宇宙,是指宇宙大爆炸后38万年起,光子可以自由在宇宙空间传播,而当时的光源在历经大约138亿年的时间后,其位置现在应该距离地球460亿光年,即可观测宇宙的半径为460亿光年

一光年等于9.46*10的15次方米

有了这些数据我们就能轻松的算出比例得到结论

如果太阳系的半径变为2厘米

那么银河系的半径就要缩小到2000米

而可观测宇宙的半径则缩小到9.2*10的8次方米,也就是92万公里。

这道题其实没有什么其他含义,只是科普了一下太阳系、银河系、可观测宇宙的大小。

期待您的点评和关注哦!

我以前曾以一粒黄豆和标准体育场作比喻来形象的表示宇宙的大小:如果把地球比作一粒黄豆,太阳系的大小就相当于一个标准体育场;如果把太阳系比作一粒黄豆,那银河系就相当于一个标准体育场;如果把银河系比作一粒黄豆,总星系(可观测宇宙)就相当于一个标准体育场……。现在题主把太阳系比作乒乓球,问银河系和可观测宇宙有多大?咱们可以先看看乒乓球是黄豆的多少倍,标准体育场是黄豆的多少倍,然后粗略估算一下银河系和可观测宇宙的会变成多大,最后再精确算一下。有一点提前说明一下:这里说的大小当然指的是体积,但为了直观和简化计算,我们只比较直径或半径即可。

如果太阳系相当于乒乓球大小,对银河系和可观测宇宙的粗略估算

我们知道,一颗黄豆直径大约0.4厘米,一个乒乓球的直径有4厘米,乒乓球刚好是黄豆的10倍。一个标准体育场加上四周看台的直径有300米左右,那10倍就是3000米左右。也就是说,按我以前的比较法算出,当太阳系相当于乒乓球大小时,银河系直径是3000米。咱们再看可观测宇宙变成多大了,300米直径的体育场是0.4厘米直径的黄豆的75000倍,这样可观测宇宙就变为3000x75000=225000000米=22.5万千米。以上就是对银河系和可观测宇宙粗略的估计。

咱们按太阳系和乒乓球的真实比例具体算一下。我们首先要知道太阳系有多大,下面咱们来逐步了解一下。

太阳系最外围的大行星――海王星距太阳的距离约为45亿千米,合30个天文单位(1天文单位等于日地平均距离,大小为1.49亿千米)。被开除出太阳系大行星的冥王星平均距太阳为39个天文单位,它是柯伊伯带的一颗矮行星,柯伊伯带是位于海王星之外,由冰和残骸组成的环带,是短期慧星如哈雷慧星的发源地,扩散在距太阳30――500个天文单位之处,最远处合750亿千米。它是否就是太阳系的最边缘了?答案当然不是。

从科学角度考虑,太阳系到何处结束,应该由太阳风和太阳引力两者来决定。太阳风能影响到星际介质的距离大概是冥王星到太阳距离的四倍――160个天文单位,即240亿千米。目前美国的“旅行者一号和二号”大概就处于这个距离,即太阳风的顶层,因此当时有科学家说旅行者号探测器已经飞出太阳系了,进入星际介质了。但太阳引力所能及的有效范围,也就是太阳的“洛希球”的半径是这个距离的千倍以上,有16万天文单位,即24万亿千米,约合2.5光年。从这个角度讲,旅行者号探测器还远远没有飞出太阳引力范围,也就远远没有飞出太阳系,照目前的速度,还需几万年。

那太阳系直径真的是5光年吗?目前科学家一般以假设存在的、包围着太阳系的“奥尔特云”的最大范围作为太阳系的大小,奥尔特云距离太阳在50000――100000天文单位,差不多约合1光年,也就是说太阳系的直径为2光年,约合18.9万亿千米。

最后结论:如果太阳系相当于乒乓球大小,那银河系和可观测宇宙到底有多大?

知道了太阳系的大小,又知道了乒乓球的大小,我们只要再知道银河系的大小,便很容易算出:

当太阳系相当于乒乓球大小时,银河系相当于多大。最新资料显示,银河系直径由原来的10万光年修改为20万光年,大小(直径)是太阳系直径的10万倍,已知乒乓球为4厘米,则它的10万倍为4000米,即当太阳系相当于乒乓球大小时,银河系就变成4000米。这个数字和上面粗略估计的3000米差不多。

咱们再来看可观测宇宙变成多大了,目前可观测宇宙直径为930亿光年,是银河系的46.5万多倍,那4000x46.5万=184.2万(千米),即当太阳系相当于乒乓球时,可观测宇宙就是184.2万千米。这个数字和上面的粗略估计的22.5万千米差了几倍,这个差异一部分原因出在银河系大小的修改上。

前不久答了一个地球如果缩小为兵乓球,太阳有多大,银河系有多大的问题。现在这个问题依然是个小学生算术题。

目前科学界认为太阳系引力半径约1光年,请注意,这只是“约”。对太阳系范围的认定没有一个标准统一的数据,有的认为太阳系的范围以距离最远的行星为界,原来是冥王星轨道为界,半径约59亿公里;后来冥王星被开除出了行星队伍,最远的行星就是海王星了,距离太阳约45亿公里;有的认为应该以太阳风顶层为界,就是太阳风影响的范围,半径约120个天文单位,约180亿公里。

这些与太阳引力半径比就是小巫见大巫了。科学猜想在太阳引力半径边缘,有一个奥尔特云带,这个云带很厚,包裹着太阳(见上图),主要由冰冻的彗星组成,我们现在看到的彗星都是来自这个区域。

这个引力边缘有1光年多。1光年为9.46万亿公里,是太阳风顶层的500多倍。

银河系像一个铁饼,或者一个小孩们玩的旋转风车,中间厚,边缘薄。

早些年认为银河系直径约10万光年,随着这些年科学观测能力的不断提升,人们发现原来对银河系直径大大低估了,现在认定银河系直径约20万光年。

这个并非小孩子过家家随意变动,而是不断有新的观测数据支撑,这里不细说。

科学界形成广泛共识的标准宇宙模型认为,宇宙于138.2亿年前由一个奇点大爆炸诞生,一诞生就不断地胀大,经过暴涨阶段和以后不断高速膨胀,现在可观测宇宙半径已经达到465亿光年。

根据这几组数据,我们用小学算术来算一下,如果太阳系缩小为一个乒乓球大小,银河系和可观测宇宙有多大。

我们设太太阳系直径为2光年,银河系直径就是太阳系的10万倍,可观测宇宙直径就是银河系的46.5万倍。

乒乓球直径为4厘米,太阳系缩小为直径4厘米,银河系同比例缩小,就成为一个4公里的铁饼状大盘子,而可观测宇宙直径也同比例缩小,就只有186万公里直径了。

186万公里有多少?一个的哥一生如果跑的勤快些,就能跑出这个公里数。地球的引力范围(希尔球半径)约150万公里,这个可观测宇宙也就刚刚摆脱地球引力,太小了点吧。

在这个宇宙的微缩景观里,太阳就是乒乓球中心的一粒尘埃,包裹着这粒尘埃的奥尔特云带就像一个乒乓球,太阳系这个兵乓球漂浮在一个4公里的小城镇中,而这个小城镇则漂浮在一个直径180万公里的大泡泡表面,这个泡泡还在不断膨胀长大。

就是这样,是否算对了,请检验,不过只是数字游戏,不必当真。

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关于这个问题只能做个大致对比,因为太阳系、银河系和可观测宇宙的确切大小还有待进一步确认。这里我们就取太阳系的直径(希尔球直径)为2光年,银河系的为10万光年,可观测宇宙的为930亿光年。

上图为大量星系组成的宇宙网状结构

如果太阳系相当于一个直径4厘米的乒乓球大小,这意味着太阳系变为原来的47亿亿分之一。此时的银河系直径约为2公里,所以银河系是要比太阳系大很多。

另一方面,可观测宇宙相比要大得多,其直径高达186万公里,相当于现实中4.9倍地月距离,146倍地球直径。这还是可观测宇宙的大小,整个宇宙的范围比这大得多,只是另外一大部分宇宙是我们所无法观测到的。

在这种缩小的宇宙中,日地距离变为0.3微米,这比现实中人的头发丝细多了。太阳的直径只有3纳米,这比现实中的病毒还小。而地球的直径更是小到2.7×10^-11米,这比现实中氢原子的直径还要更小。至于人类有多大,那都已经小到只有现实中质子尺度的千分之一。宇宙之大,人类之小,令人叹为观止!

这是一个很简单的算术题,不过却可以比较形象地描述我们的太阳系在银河系乃至于全宇宙的地位,通过简单计算,我们可以发现,太阳系其实真的很不起眼。

乒乓球的直径大概为4厘米,而银河系的直径,之前科学观测表明是10万光年,而近年来科学家又通过更加精密的观测发现,银河系的直径可能比之前观测到的要大,最新的数据是20万光年,而太阳系,如果以奥尔特星云来计算的话,直径能达到2光年,这也是太阳的引力范围,也就是一个直径2光年的球体。

而至于宇宙,人类目前并不知道宇宙到底有多大,我们只知道宇宙的年龄有138亿光年,而我们也知道宇宙自从诞生之后就一直处于极速膨胀状态,直到今天还在膨胀,而且有关观测数据表明,宇宙的膨胀速度在一定距离之后已经超越了光速,这也就意味着宇宙的实际半径超过138亿光年,有科学家计算过宇宙膨胀到现在,其真实直径可能已经高达930亿光年,而在930亿光年之外的地方,有可能还是宇宙,我们也不知道宇宙到底有多大。

现在设定太阳系直径2光年,乒乓球的直径4厘米,银河系直径20万光年,宇宙的直径为930亿光年。假设太阳系只有一个乒乓球那么大的话,那么银河系将会是一个直径4千米的球,而宇宙的话,其直径是18.6亿米的球体(或者是椭球体甚至是其它的什么形状)。可以看见,哪怕是跟银河系相比,太阳系也是渺小得毫无存在感而言,放在银河系中都看不见的那种,放在宇宙的话,那就是更加渺小了,银河系在宇宙中也是如此渺小。

一直以来,人类都试图在宇宙中找到另外的生命存在的痕迹,但是根据费米悖论,宇宙中很有可能根本就不存在其它的任何形式的生命,因为如果他们存在的话,那么只要他们比人类文明先进100万年的话,他们早就应该来到地球了,但是目前为止并没有外星人造访地球的证据,所以这或许可以说明外星人根本没有来过地球。但是个人觉得,宇宙这么大,太阳系这么不显眼,按道理说文明的数量应该是很多的,毕竟我不认为太阳系就这么幸运,在宇宙的其它角落里,一定也会存在适合生命形成的条件,只是有待发现罢了。

这是一道小学生也会的计算题了。

如果太阳系相当于一个乒乓球大小,那银河系与可观测宇宙是多大?

太阳系包括奥尔特星云,它的直径约有3光年;银河系的直径大约有15万光年,这是2017年的最新探测数据,而银河系仍在扩大;宇宙的可观测直径约930亿光年,这大概很多人都熟知的。

我们只要简单计算一下就会知道,银河系直径约是太阳系的5万倍;宇宙的直径是太阳系的310亿倍。

如果太阳系只有一颗乒乓球大,乒乓球的直径是4cm,太阳系约是这个乒乓球的28.38亿亿倍;那银河系就缩小为2千米直径,大约有一个小村庄大小;宇宙就是1.24亿千米直径,相当于现实中1天文单位,也就是日地平均距离。

在这样的一个微型宇宙模型里,如果太阳系只有一个乒乓球大,太阳比这个乒乓球上有一个小孔还小,要用纳米来计量了;地球只有2.7×10⁻¹¹米,小如一个原子,那么月球就小如电子了。人类就可以忽略不计。

宇宙之大,大到不可估量!

这又是个小学生们最喜欢的换算题,只要知道这几个宇宙中常见的星系的具体参数,就可以简单的换算了。当然这只是在脑洞中把可观测宇宙整体缩小,按太阳系缩小成一个乒乓球,那我们生存的地球就缩小到原子大小了。

太阳系这样的恒星系,它的半径一般都在光年的量级上,1光年约等于9.46万亿公里,这听起来就是天文数字。要是按题目缩小到一个乒乓球大小,那就是将太阳系半径缩小到2厘米左右。

我们太阳系所处的银河系,据最新的测定,其直径大约是20亿光年,也就是半径在10万光年。也就是,和太阳系相比,银河系的半径大了10万倍。按题目中的换算,太阳系变成了乒乓球大小,那银河系,就是缩小到半径2公里的一个村子大小。

而目前人类可观测的宇宙尺度大约在930亿光年,这并不是宇宙的大小,而是我们能观测到大小,按太阳系是个乒乓球大小,那可观测宇宙就是个直径百万公里的大小。

那么宇宙是多大呢?只能是无限大。可观测宇宙也不过是人类和坐井观天的青蛙一样,看到的井口大小是930亿光年。可观测宇宙这个井口以外的宇宙多大,我们还无法想象。

类似这种问题似乎有很多,其实很简单的,直接计算一下就可以了。但是,主要原因还是有很多人对宇宙的大小没有一个准确的概念,毕竟我们生活在地球上,地球对于我们来说就已经很大了。去一个远一点的国家,做飞机就得十多个小时,更不要说其他交通工具了。但是,在宇宙的层面上,地球简直太不是回事了。

别说地球,就太阳又怎么样?太阳系又怎么样呢?太阳直径是地球的109倍,体积约130万倍。而太阳系的直径达到2光年,40多年前发射的旅行者号飞行速度达到每秒约20千米,按这个速度从北京到上海的距离也就1分钟就到了。但是,飞了40多年,也只飞出太阳系半径的约1/14000,要飞出太阳系还要需要近60万年的时间。

现在,大家对太阳系的大小可能有点概念了,那么更大的尺度呢?兵乓球直径为4厘米,按这个比例,银河系的直径为16万到20万光年,我们按20万算,也就是太阳系直径的10万倍。这就简单了,4厘米的10万倍是4千米,也就是说银河系是一个直径约4公里大小的一个漩涡。

然后在距离这个漩涡大约50千米的位置有一个稍大一些的漩涡,这就是仙女座星系,在这两个星系附近还有几十个直径在1千米以下的小星系分布。这就是我们银河系附近的样子,整个星系群占据的空间在100千米左右。

而可观测宇宙的直径是930亿光年,这样大约是银河系直径的46.5万倍,再乘以4的话,那么可观测宇宙的大小是186万千米。

首先要看怎么界定太阳系的大小和银河系的大小,如果按照引力来界定太阳系的大小,按照现在的理论计算,距离太阳系最近的比邻星大约4.2光年,按照太阳和比邻星各自为独立的行星系统,太阳系的平均直径是2.1光年。

银河系引力来界定大小约为10.5万光年

可观测宇宙的直径930亿观念

由此可得,一个乒乓球的直径为4厘米,银河系差不多相当于2公里,跟小行星大小相同,宇宙差不多是138万公里,地球到月球的距离为38万公里,宇宙的大小差不多相当于2个来回地月距离。

宇宙是无边无际的,银河系太阳系在宇宙浩瀚里漫无目标有规律的运行。不管太阳系多大多小,整个宇宙的银河系很大很大,我们人类无法想象。谢激!

宇宙是无限的

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