研究天體上發(fā)生了什么,首先要知道它有多大,離我們有多遠(yuǎn)?要回答這個(gè)問題,應(yīng)該先知道科學(xué)家量天的“尺子”。宇宙是指所有的空間和時(shí)間。中國(guó)古人將空間和時(shí)間結(jié)合在一起,用“上下四方謂之宇,古往今來謂之宙”來對(duì)其進(jìn)行表述?,F(xiàn)代科學(xué)中,恒星間的距離是用光年來度量的。我們知道,光在真空中傳播速度是30萬千米/秒,一年有365天,共計(jì)31536000秒。光在一年時(shí)間中走過的距離為94608億千米,天文學(xué)家把它簡(jiǎn)稱為一光年。
人類認(rèn)知的宇宙究竟有多大,讓我們由近及遠(yuǎn)地考察一下。
太陽(yáng)是離我們最近的恒星,太陽(yáng)光從太陽(yáng)發(fā)出來到達(dá)地球,按照光速傳播,需要8分多鐘的時(shí)間。所示是太陽(yáng)系所在的銀河系,有相當(dāng)于1000億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的總質(zhì)量。銀河系像一個(gè)漩渦狀的扁盤,光從扁盤的中心到同樣在扁盤上的太陽(yáng)系,要走28000年,銀心距離我們就是28000光年。銀河系是一個(gè)星系,離我們最近的另一個(gè)星系叫大麥哲倫星云LMC,距離我們有16萬光年,而最近的另一個(gè)像銀河系的旋渦星系M31,距離我們有236萬光年。
銀河系
大麥哲倫星云LMC
旋渦星系M31
宇宙中物質(zhì)的分布是不均勻的,有很多“空”的地方。一些星系距離較近,因?yàn)橐Χ酆显谝黄穑纬梢粋€(gè)個(gè)“星系團(tuán)”,或者叫“星系群”。離銀河系所在的星系團(tuán)最近的一個(gè)星系團(tuán),叫做室女座星系團(tuán),包含2500個(gè)星系,距離我們5000萬光年。若干個(gè)星系團(tuán)聚合在一起組成超星系團(tuán),超星系團(tuán)包含的物質(zhì)相當(dāng)于幾億億倍的太陽(yáng)質(zhì)量,即相當(dāng)于太陽(yáng)質(zhì)量的1015~1017倍。我們經(jīng)常講宇宙是廣闊無垠的,然而我們認(rèn)知的宇宙(又可稱為總星系)總是有限的,現(xiàn)在知道的宇宙,其大小約為120~150億光年。換句話說,如果我們看到了來自宇宙最遠(yuǎn)處發(fā)出來的光,那就是120億年前產(chǎn)生的。
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