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大香蕉之柔术 _几个重要的宇宙数字,不知道记一下

2019-09-20 01:31:10

宇宙,浩瀚无边,几乎超出人类的想象。

宇宙正在膨胀并且冷却。根据大爆炸理论,过去的宇宙比现在的更小、密度更高。

几个重要的宇宙数字,不知道记一下

137亿年


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宇宙的年龄,误差几亿年。

目前的知识而言,宇宙诞生于137亿年的大爆炸,根据哈勃定论,宇宙大约为137亿光年,也就是说,光,需要跑137亿年,才能到达我们目前所探测到的边缘。

这是个什么概念呢,我们先拿一光年来算起。

我们都知道,光年是一个长度单位,那么这个长度是有多长呢,按照光速(299792458米/秒)乘以时间,我们可以得出光年的长度约为9.46万亿公里,如果说我们在1光年的长度上,无止境的不行下去,大概需要走2.5亿年,也就是说,我们需要从恐龙诞生时期就开始一直不停的走到现在。


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这样说吧,我们坐车,那么按照每小时100公里的速度计算,汽车一直不停的走1光年大概需要1千万年的时间。

那我们的飞机呢?按照喷气式飞机每小时800公里计算,大概也需要125万年的时间才能飞完1光年的路程。目前,我们科技能达到的最快速度的旅行者2号,其速度约为70公里每秒,从北京飞到上海仅仅需要20秒的时间,但是它跑完一光年的路程也需要大约5000年的时间,几乎是整个中华民族文明史的时间跨度。未来的很长一段时间里,人类估计都无法走出太阳系,相对于宇宙来说,人类还是太渺小了


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930亿年


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目前可观测宇宙的大小。

为什么宇宙只有137亿岁而直径却有930亿光年?

这个问题的关键是不在于宇宙的年龄,也不在于光速.....因为在很多人的理解中,他们严格遵守了狭义相对论中的光速不可超越这一个观点,理论上来看....即使宇宙以最大的光速膨胀,也就138.2亿光年,怎么会跑出930亿光年呢?

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事实上,这只是狭义相对论中对于物体运动的限制,有静止质量的物体是无法达到光速的!但广义相对论同时认为,空间的膨胀不受光速限制.....那么事情就比较好玩了,超过光速膨胀的宇宙,那不是无限大了嘛.....看起来是这样,假如没有时间限制的话!

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暴涨的宇宙


根据欧空局普朗克卫星在2013年的观测,衡量宇宙膨胀的哈勃常数是67.80±0.77(km/s)/Mpc,据暴涨模型计算宇宙约在130多亿光年外即膨胀超过光速!

早期宇宙的暴涨期是远远超出我们想象的,在10^-32秒内,一个原子核大小即暴涨到大约一光年的大小,而这个区域却是在我们宇宙膨胀的最外层,简单的理解就是宇宙并非是从一个点爆炸发散开来的,而是如一个气球般的扩张,而当初最古老的的外层暴涨的,现在依然暴涨的先锋.......

暴涨的宇宙就如一个成长中的孩子,他今年14岁,但他身高已经超过1.8M,两者有关系吗?肯定是有的,但有绝对关系吗?明显不是,也许他的优良身高基因让他有着超越常人的身高!如果这样理解事情就简单多了!

但仅仅是我们的可观测宇宙而已,在这之外,宇宙微波背景辐射之外.....还有什么呢?

2.725开


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宇宙微波背景辐射的平均温度。


宇宙微波背景辐射(又称3K背景辐射)是一种充满整个宇宙的电磁辐射。目前宇宙微波背景辐射为2.725K。

微波背景辐射的最重要特征是具有黑体辐射谱,在0.3-75厘米波段,可以在地面上直接测到;在大于100厘米的射电波段,银河系本身的超高频辐射掩盖了来自河外空间的辐射,因而不能直接测量;在小于0.3厘米波段,由于地球大气辐射的干扰,要使用气球、火箭或卫星等空间探测手段才能测量。

宇宙背景辐射是来自宇宙空间背景上的各向同性或者黑体形式和各向异性的微波辐射,也称为微波背景辐射,特征是和绝对温标2.725K的黑体辐射相同,频率属于微波范围。

宇宙微波背景辐射产生于大爆炸后的三十万年。大爆炸宇宙学说认为,发生大爆炸时,宇宙的温度是极高的,之后慢慢降温,到现在(约150亿年后)大约还残留着3K左右的热辐射。

4.6%


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宇宙中组成你、我、行星、恒星等普通物质的含量。


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广袤的宇宙是由暗物质、暗能量以及我们人类能感知到的正常物质组成,其中正常物质最少,只占4.6%,暗物质其次,占有22%的比例,其余都是暗能量。顾名思义,暗物质是人类无法看到的物质,科学家虽然早就断定暗物质以及由暗物质组成的星系的存在,却一直没有发现它们,更不知道他们究竟是由哪些粒子组成的。

22%


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几个重要的宇宙数字,不知道记一下

宇宙中暗物质的含量。它们是至今尚未被直接探测到的物质,和普通物质之间存在引力,但是不参与其他三种基本相互作用(电磁和强、弱相互作用)。

暗物质(Dark Matter)是一种因存在现有理论无法解释的现象而假想出的物质,比电子和光子还要小的物质,不带电荷,不与电子发生干扰,能够穿越电磁波和引力场,是宇宙的重要组成部分。

暗物质-暗能量是影响当今量子粒子物理+天体物理的“两片乌云”,暗物质的密度非常小,但是数量庞大,因此它的总质量很大,它们代表了宇宙中96%的物质含量,其中人类可见的只占宇宙总物质量的4%(约4.6%)。

暗物质“未来”的仪器可以直接观测得到,但它能干扰星体发出的光波或引力,其存在能被明显地感受到。暗物质中的“暗物质粒子”的存在有可能是量子粒子物理的弱相互作用力的大质量重粒子的极化粒子类似于“磁单极粒子”的跃迁线性粒子。

74%


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几个重要的宇宙数字,不知道记一下

宇宙中暗能量的含量。正是它驱动着宇宙加速膨胀。但是它究竟是什么尚不为人所知。暗能量是驱动宇宙运动的一种能量。它和暗物质都不会吸收、反射或者辐射光,所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。