网上有关“宇宙到底有多大?”话题很是火热,小编也是针对宇宙到底有多大?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。
天文学家在研究一些宇宙学的问题时,通常使用的是理论+观测=模型的思考框架。而对于宇宙有多大这样的问题,在爱因斯坦的广义相对论出现之前,大多都只是在哲学思辨上进行探讨。当然,也有为数不多的从数理逻辑上进行讨论的。比较有名的就是奥伯斯佯谬。
这是在1823年,德国的天文学家奥博斯提出来的,他认为,如果宇宙是稳态的,并且是无限大的,那夜晚的天空应该是亮的,这是因为无限大的宇宙说明有无限多的恒星,那夜空就应该有无限多的亮点,也就是亮的。
从奥伯斯佯谬,我们至少可以知道两点,要么宇宙不是无限大的,要么宇宙不是稳恒态的(也就是我们常说的永恒不变的),那具体是哪一款是后面的科学家解决的。
爱因斯坦的广义相对论
后来到了1915年,爱因斯坦提出过了广义相对论,在这个理论当中有一个著名的广义相对论引力场方程。但是,爱因斯坦当时认为宇宙应该是永恒的,但是他从理论推导出来的方程却是一个膨胀的宇宙。为了解决这个问题,它引入了宇宙学常数。
可惜好景不长,爱因斯坦立马迎来了打脸时间,哈勃通过观测发现,宇宙的确是在膨胀的,也就是说这个宇宙学常数成了多余的了。于是,又给删掉了。
有趣的是,后来勒梅特提出宇宙应该存在一个炽热的开端,然后宇宙开始膨胀,但膨胀的速度并不是恒定不变,而应该是减速膨胀,这是因为他认为最早是引力占主导,后来随着膨胀的进行,引力常数所代表的排斥力逐渐接近引力,然后超过引力,占据主导。所以宇宙之后会开始加速膨胀。因此,宇宙常数其实是有存在的必要,而且不仅仅是一般的好用,而是相当的好用。
决定宇宙形态的两个基本参数是宇宙空间的曲率,我们用K来表示,以及宇宙常数,用Λ来表示。但K=0的时候,就是欧几里得空间, Λ>0就会表现出排斥力,宇宙就会膨胀;Λ<0时,就会表现出吸引力,宇宙就会收缩;当 Λ=0时,就是静态的宇宙,不过并不稳定。1967年,天文学家爱德华·哈里森就把这两个参数的不同取值进行总结,并给出了一张表格。
那我们该如何进行理解呢?如今我们知道宇宙学常数就是真空能,也就是暗能量。宇宙大概起源于138亿年前的宇宙大爆炸,一开始宇宙的尺寸还比较小,真空能起不到什么作用。不过,到了距今45亿年前,宇宙的大小达到了现在的73%,真空能开始占据主导,使得宇宙加速膨胀。
哈勃常数&宇宙质量密度
所以,基于空间曲率和宇宙学常数的研究,我们是有可能知道宇宙的具体大小的,只不过,这两个参数有点太灵活了,不好观测。因此,科学家想到了另外一个办法:哈勃常数和宇宙质量密度。
根据爱因斯坦的广义相对论,我们可以得到一个以物质为主的宇宙停止膨胀时,对应的宇宙密度,这个密度也被我们叫做临界密度,用符合p0表示。如今,科学家通过普朗克卫星对于宇宙微波背景辐射的观测结果,我们可以知道宇宙在千分之六的精度上是平坦的。
如果说,宇宙是平坦的,那临界密度p0=3H0^2/8πG。其中H0表示的是哈勃常数。如果我们把哈勃常数取值为70 km/s·Mpc,那这个时候p0就是0.9*10^-29g/cm^3。科学家对这个结果进行了进一步的处理,它们把现在宇宙实际的密度除以这个临界密度,就会得到一个比值,用参数Ω0表示。
如果Ω0>1,就是宇宙实际密度大于临界密度,宇宙就会停滞膨胀,开始收缩,对应的就是一个闭宇宙,也就是有边界的宇宙。
如果Ω0<1,这代表宇宙的物质无力抵抗宇宙膨胀,宇宙就会一直膨胀下去,也就被我们称为“开宇宙”,也就是无限大的宇宙。
如果Ω0=1,说明宇宙会膨胀,只是速率很慢。
根据普朗克卫星最新的观测结果表明,哈勃常数H0=67.15 km/s·Mpc。也就是说,哈勃常数是非常接近于70 km/s·Mpc,也就是说Ω0≤1,宇宙应该是一个开宇宙。也就是说,按照现在的理论和观测来说,宇宙将会一直膨胀下去,并且宇宙会是一个无限大的宇宙。
奥伯斯佯谬
关于宇宙到底有多大的记载有哪些?
宇宙有约数千亿个星系~1012个 平均每个星系约包含一千亿个星~1011,所以目前所〝观测〞到整个宇宙约包含有1011*1012 = 1023个恒星。 100
000
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000
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000 = 1 千亿兆 假设每个恒星都有一颗行星伴随着,亦即整个宇宙约有1023个行星。 距离太阳最近的另一个恒星Proxima Centauri(半人马座之毗邻星)约4.28 ly (~1.31 PC),半人马座αA
B 约4.39 ly。 目前所观到最远的星系约100~150亿光年~1023 km,所以是目前所观测的宇宙体积约为(4/3)*π*(1023)3 = 1070(立方公里) 自古以来,清澈璀璨的星空,常能勾起人们无限的幽思与遐想,亮星与星座常有奇妙的传说或穿凿附会,「牛郎与织女鹊桥七夕会」凄凉而美丽神话,在我国不知己经流传了多少世代。 现在我们虽然知道,恒星和凡人相同,一样有生老病死,对各种星体的基本性质也有相当的了解,但这些皆无法减损星空的美丽,在远离都市光害的郊区,唐朝诗人杜牧在《秋夕》:「银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤,天阶夜色凉如水,卧看牵牛织女星。」中所叙的意境依旧不减。 先简介在我们现在所知道的宇宙 中,能看到的各类天体,而所谓〝看〞为裸视或各式的天文望远镜所见。 行星(Plas): 九大行星 ﹙水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星﹚、彗星、小行星 恒星(Stars):天狼星、织女星、牛郎星 原恒星(Protostar):猎户座大星云中之原恒星 主序星(Main Sequence star) :太阳 ,天狼星(Sirius A) 双星(Binary) :开阳双星 (Mizar & Alcor
UMa) 变星(Variable Star):造父变星(Cepheid variable) : 北极星(Polaris) ,是周期为3.9696天的造父变星,其亮度变化只有0.1星等。 巨星(Giant):毕宿五(Aldebaran
αTau) , 大角(Arcturus
αBoo) ,五车二(Capella
αAur) 超巨星(Supergiant) :参宿四(Betelgeuse
αOri),参宿七(Rigel
βOri) 新星(Nova):Nova Cygni 1992 超新星(Super Nova):SN 1987A 白矮星(White dwarf) :天狼伴星(Sirius B) 中子星(Neutron Star) 或波霎(Pulsar):蟹状星云中心的中子星或波霎 黑洞(black hole) :天鹅座X-1(X-ray source)(很可能) 星团(Cluster) 开放星团(疏散星团)(Open cluster): 昴宿星团(Pleiades),英仙座h&κ双星团(h&κ Persei) 球状星团(Globular cluster):M 13
M 15
NGC 104 星云(Nebula):猎户座大星云 ,环状星云,猫眼星云 星际物质(Insterstellar medium):本银系盘面,马头星云 超新星爆炸的遗骸:蟹状星云(Crab Nebula)
Cygnus Loop 星系(Galaxies) :仙女座大星云 M31 似星体(魁煞)(quasar) (QSO):3C 273 星系团(Cluster of Galaxies): 本星系群(Local Group)
Coma Cluster
Virgo Cluster 超星系团(Supercluster ) (Cluster of cluster) 例:本超星系群:由本星系群与附近的星系群所组成。 长城与空洞(great wall and void) - The largest scale structure of universe. 一直以来,天文学家和我们一样,想知道宇宙究竟有多大。 最近,美国的太空网报道,经过艰苦的计算工作,天文学家发现宇宙超乎寻常的大,其长度至少为1560亿光年。 “这样一个有关宇宙大小的发现,显然是以‘宇宙是球形的,是有限无边的’为前提条件的。”中国国家天文台的研究员陈大明在接受记者专访时说,“长期以来,宇宙学研究领域一直有这样一个争论,宇宙究竟是球形的、马鞍形的、还是平坦的。” 北京师范大学副教授张同杰说:“国际主流宇宙学普遍认为宇宙是平坦的,是无限的。”那么,围绕宇宙的争论从何而来?理据何在? 一种最为普遍的观点:在大爆炸之后,宇宙诞生了。“根据现代宇宙学中最有影响的大爆炸学说,我们的宇宙是大约137亿年前由一个非常小的点爆炸产生的,目前宇宙仍在膨胀。”陈大明研究员说,“这一学说得到大量天文观测的证实。”这一学说认为,宇宙诞生初期,温度非常高,随着宇宙的膨胀,温度开始降低,中子、质子、电子产生了。 此后,这些基本粒子就形成了各种元素,这些物质微粒相互吸引、融合,形成越来越大的团块,这些团块又逐渐演化成星系,恒星、行星,在个别的天体上还出现了生命现象,能够认识宇宙的人类最终诞生了。 宇宙是球形的、有限无边的?“认为宇宙是球形的观点在很长时间内存在着,尽管不是国际宇宙学界的主流。”陈大明介绍说,“它的每一次提出,都会引起人们的关注,就是因为这一观点很奇特。”一个最为明显的例子就是不久前,由美国数学家杰弗里﹒威克斯构建的宇宙模型:一个大小有限、形状如同足球的镜子迷宫。 “形如足球”的模型令科学界震惊,因为这一学说宣称,宇宙之所以令人产生无边无界的“错觉”,是因为这个有限空间通过“返转”效应无限重复映现自身。 威克斯认为,人们之所以感觉宇宙是无限的,是因为宇宙就像一个镜子迷宫,光线传过来又传过去,让人们发生错觉,误以为宇宙在无限伸展。这一惊人推断后来被《新科学家》杂志收录,同时作为一种“奇谈”在民间广为流传着。 就在最近,美国太空网传出类似的惊人消息,一位作家在釆访了该国著名的天体物理学家后获知,宇宙的长度为1560亿光年。在这项新的研究中,研究人员检测了大爆炸之后,遗留在广漠宇宙中的原初辐射。他们得出结论:在宇宙中可能存在着一些神奇的宇宙“镜室”,使得一个物体在两个地方都能够看到。 因为这样一种结论,他们成了“球形宇宙论”的支持者。 长度为1560亿光年?宇宙的大小为什么是一个你从未听说过的数字?他们的解释是这样的:宇宙的年龄大约是137亿年。光从最早已知的星系到达我们地球要穿行130亿年以上。因此我们可以假定宇宙的半径是137亿光年,那么整个宇宙的长度是宇宙半径的2倍,即274亿光年。但是自创生以来一直在不断的膨胀,并且理论学家相信宇宙起源于一个密度无限大的点。 美国蒙大拿州立大学的天体物理学家尼尔﹒科尼什教授解释说:“早期宇宙中光所穿行的距离随宇宙的膨胀而增大,就像银行中的复利一样。”他建议,可以想象宇宙从诞生后只有100万年的年龄。光穿行一年,所覆盖的距离1光年。他说:“那时宇宙的大小比现在小大约1000倍,因此1光年伸展到现在是1000光年。”所有距离加起来是780亿光年。他说,光还没有穿行那么远,“但是穿行137亿年到达我们地球的光子的起点到现在是780亿光年远。这是宇宙的半径,那么直径是156亿光年。这只是基于光线返回时所用时间的95%,因此宇宙实际的长度可能会更长一些。 科学家研究了大爆炸后38万年时形成的宇宙微波背景辐射(CMB),这时宇宙充分地膨胀并冷却以致形成了原子的物质。在天空中不同方向这种辐射温度的差别可以用来提示宇宙的年龄和约束许多重要的宇宙学参量。宇宙微波背景辐射是宇宙婴儿时的图像,这时还没有恒星的形成。美国《物理评论通讯》在2004年5月 21日发表了这项新的研究工作,其焦点在于利用宇宙微波背景辐射数据寻找表明宇宙像镜室一样成对圆球现象。据此,宇宙中同一个物体的多个图像可以在与时空中不同的地方呈现出来。镜室效应可能意味着宇宙本来是有限的,但却产生宇宙是无限的感觉。他告诉记者
“没有迹象表明宇宙是有限的,但是也没有证明它是无限的。” 2006-12-02 12:14:24 补充: 1991年,美国宇宙背景探测卫星发现,宇宙背景辐射中存在着微小温度波动,如同在“余烬”中闪动着的微弱“火光”,这表明那时宇宙内已存在密度非常小的物质云团。正是这些云团逐渐收缩形成了后来的星系。“银河系外毫米波辐射和地球物理气球观测项目”是在该卫星发现的基础上进行观测的。此外,分别于 1990年4月和1991年4月进入太空的“哈勃”天文望远镜和伽马射线探测器以及其他一些观测仪器也对宇宙的结构和演化进行了观测,取得了大量成果。这些成果较为一致地认为宇宙将一直膨胀下去。
宇宙可以话系有限无边,简单例子好似我们地球有限但无最远的边界,因为它是圆的(它是三次元形成的),而目前我 们见到的宇宙并不是全相,要在更加元次的处境才了解宇宙有多大。 在宇宙里边
科学家估计有 上千亿个星系
而每个星系都有上千亿个恒星(例如我们的太阳)
而大部份的恒星都有行星..多少不等.... 你剩剩条数就知宇宙是多么超乎你想像之外,
参考: 自己天文知识所知
宇宙会不断扩张 总共有>10000000000个星球
真系好难讲 宇宙而家仍然不断彭胀紧,就算讲比你知有几大,可能下一秒又唔同左 拒我所知宇宙还有好多个太阳系,只系我地未能去到 目前发现的只有12个星球 可能系日后仲会发现好 以上的只系我所知既野,有错唔好见怪
参考: 自己知识
冇人知有几大呀!
其实已现今的科学黎睇
未有足够的技术去考证宇宙的大小。 也不能数出有多少个星球。所以这个问题有冇人可以告诉你。
呢个真系答唔到你 因为宙宇能容纳数以亿计既星球 而且仲不断会扩张
我们赖以生存的地球在银河系有多大,宇宙又有多大
我们现在所谈到的宇宙大小,是指可见的宇宙,也就是以我们人类生活的地球为一个球体,它的半径是从大爆炸,即宇宙作为一个点诞生,并开始向外迅速膨胀以来光所通过的空间。从整体上看,宇宙很可能比这个可见的宇宙大得多。
光年是天文学采用的计量单位,也就是光在一年中经过的路程。光的速度大约为每秒30万千米,一光年大约是94600亿千米。银河系的直径约为10万光年,而且还有另外的星系在银河系之外,离我们有数10亿光年。我们目前所能观测到的宇宙边缘,最新发现了类星体,与地球相隔100亿~200亿光年。20世纪以前,人们认为太阳系以外不存在其他星球。至1900年,人们又认为太阳系所属的银河系就是整个宇宙。
1920年,天文学家哈洛·沙普利等人根据当时掌握的测量恒星距离的新方法,算出了银河的宽度是10万光年,其中包含的恒星总数达2000亿~3000亿颗,而且还断定这并不是全部宇宙。
与此同时,天文学家又发现宇宙是由许多个像银河系一样的星系集成的,每个星系大约由几十亿至几万亿颗星体组成。而且证明宇宙是动态的、成群存在的星系,彼此相互分离,它们之间的距离越来越大,宇宙也在不断扩大。
1929年,美国天文学家埃德温·哈勃等人设计出了确定星系距离的多种方法,证明即使是离我们比较近的星系,如仙女星座系,距离我们也有230万光年。按照宇宙诞生之后就急速扩大的宇宙模型,可以计算出宇宙的年龄大约为130亿年。
但是,以哈佛大学天文学系主任罗伯特·柯什纳为首的科学家,他们得出的结论是150亿年。而杰奎琳·休特及她的学生们,以及普林斯顿大学的埃德·特纳,都测定宇宙有240亿年。至于宇宙究竟有多大,它的尽头究竟在何处,也许将永远是个谜。
地球在银河系中,犹如大海中的一颗沙。
太阳是太阳系的中心天体,按直径算,比地球大109倍。其大小比较如下图。其中第三个(Earth)就是地球。
而太阳在银河系中只能算是一颗小质量恒星,称为“黄矮星”。虽然还有许许多多比太阳还要小的恒星,但比太阳更大的恒星同样比比皆是,因为银河系中恒星的总数不少于2000亿颗。太阳小到在几光年之外,就很难用肉眼看到了。而银河系仅银盘的直径就有10万光年,就是说,光线从银河系的一端到达另一端,至少需要10万年。相比之下,太阳光从太阳到达地球,只需要短短的8分多钟的时间。下面就是银河系的样子。
巨大的银河系在宇宙中又是一个普普通通的星系。虽然在银河系所在的本星系群中,银河系算是一个比较大的星系,但在宇宙中又算不上什么。星系之间的距离通常用数十万到数百万光年来计算,只是银河系所在的本星系群,其尺度就达直径大约1000万光年的区域,包括百个左右的大小星系。
但本星系群又属于更大范围的室女座超星系团。室女座超星系团包含约100个星系群与星系团,室女座星系团约位于其中心位置。其形状类似平底锅里的薄饼,覆盖一块直径约为2亿光年的区域,而我们银河系所在的本地群只是这个集团的外围成员。
在宇宙中,星系都是成团(成片)存在的,在星系团与星系团之间,是跨度上亿光年的巨大空洞,其结构大致以10亿光年的尺度在重复,如下图,就是一个边长10亿光年的宇宙结构示意图。其中每一个小亮点都是一个如银河系一样的巨大星系。
据科学家计算,我们的宇宙的大小大约是直径约940光年左右的球形。而上图只是宇宙中边长只有10亿光年的一小块。我们目前用最大型的天文望远镜,也只能看到100多亿光年远的地方。在我们宇宙的外面还有些什么?现在还完全不知道。
地球太渺小了,宇宙太大了。
关于“宇宙到底有多大?”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!
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