揭秘宇宙之謎:科學家為何堅信人類無法逃離銀河系?
更新于:2025-03-26 06:26:49

現代科學認為,我們的地球誕生於138億年前,當時有一顆奇點發生了爆炸,奇點是一個質量無限大、能量無限大、熱量無限大、密度無限大、體積無限小的點,這個點爆炸以後,我們的宇宙快速的向四周膨脹,經過138億年的時間,宇宙才膨脹成我們現在所看到的樣子,宇宙中的天體都是在宇宙大爆炸之後誕生的,我們的地球其實就是太陽系中的一顆行星,在太陽系中一共有八大行星,它們分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,在海王星的外面還有一顆冥王星,曾經冥王星也屬於一顆行星,但是後來科學家認為冥王星的體積和品質都太小了,於是將它踢出了行星的行列。在太陽系的八大行星當中,地球是唯一一顆誕生了生命的星球。

科學家認為地球生命的誕生是一個非常複雜而且還未完全明確的過程,目前有很多說法能夠解釋這個現象,其中原始湯假說比較著名,該假說認為地球上的生命起源於一鍋無機物混合的原始湯,在原始地球環境下,簡單的無機物通過化學反應轉變為有機物,有機物進一步發展為生物大分子,直到出現一個最簡單、最原始的細胞,最終演化出地球上豐富多彩的各類生命形態。除了這個假說之外,在科學界還有其他的假說,關於地球生命誕生的時間,目前也沒有確切答案。大部分科學家認為生命很可能形成於地球液態水出現的時候。現在的一些研究表明,地球最早的液態水可能是在43.5億年前出現的,而最早的生命很可能就在這個時間誕生。目前,被認為最古老且沒有太多爭議的生命證據是來自34.65億年前的澳大利亞尖燧岩中的微生物微化石,它們是一些厭氧古細菌類。

我們人類誕生於幾百萬年前,當時地球上生活著各種各樣的生物,猿類生物為了能夠抵抗其它生物,所以它們只能夠選擇群居生活,群居生活不僅僅能夠促進彼此之間相互交流的機會,還能夠有效的抵抗外來侵略者,科學家經過研究發現,頻繁的交流能夠使猿類的大腦變得越來越聰明,由於猿類生物長期在一起交流,所以猿類的大腦變得越來越聰明,最終成功進化為人類,人類從誕生以後就開始不斷的研究和探索世界的奧秘,現在人類已經對世界有了大概的認知,根據科學家的研究我們能夠知道,地球屬於太陽系中,而太陽系屬於銀河系當中。目前來說,很多科學家認為人類永遠都無法離開銀河系,為什麼這麼說呢?難道說銀河系太廣闊了?

根據科學家的研究得出,地球和月球之間相隔38萬公里,這個距離對於我們來說似乎非常遙遠,但是在宇宙的尺度上,這僅僅是很小的一步,時速1000公里的飛機需要連續飛行16天才能夠到達月球,而每秒30萬公里的光僅僅需要1.28秒就能夠從地球到月球,離太陽系最近的行星是火星,它最近的時候距離地球只有5500萬公里,飛機需要連續飛行6.2年才能夠到達火星,光速飛船也需要3分鐘才能夠到達火星,而且由於光速是宇宙中的極限速度,所以地球和火星的通訊最少需要6分鐘,目前太陽系中離地球最遠的天體是冥王星,地球和冥王星的距離並不是一個定值,因為地球和冥王星都繞太陽公轉,而且冥王星的公轉軌道是一個非常扁的橢圓,冥王星和太陽的近日點距離單位是29.6個天文單位。

遠日點的距離是49.3個天文單位,地球和太陽的平均距離是1個天文單位,所以,地球距離冥王星最近時大約為:29.6 - 1 = 28.6 天文單位;最遠時大約為:49.3 + 1 = 50.3 天文單位。1天文單位約等於1.496億千米,換算后可得地球到冥王星的最近距離約為42.82億千米,最遠距離約為75.45億千米。對於人類來說這是非常遙遠的距離,曾經人類發射的旅行者1號探測器經過了47年時間時間的飛行,才飛過了冥王星,但是還沒有完全飛出太陽系,因為科學家認為太陽系的邊緣並不在冥王星,而是在奧爾特星雲,奧爾特雲是一個包圍著太陽系的假想球形雲狀天體群。1950 年,由荷蘭天文學家奧爾特(Jan Hendrick Oort)提出,並以其名字命名。

它距離太陽非常遙遠,最近處在2000至5000天文單位(0.03-0.08光年),最遠處在50000天文單位(0.79光年),也有文獻認為最遠處距離可達100,000~200,000天文單位(1.58~3.16光年)。奧爾特雲主要由大多數彗星成群集中而成,其中的天體絕大多數是由冰組成,如水、甲烷、乙烷、一氧化碳、氰化氫等。也有理論認為可能還含有1%到2%的小行星。目前科學家還未真正的發現這片區域,如果說這片區域真的存在,而且人類能夠飛過這片區域,那麼人類才算是飛出了太陽系,不過即便是這樣也僅僅是開始,因為太陽系的外面還有銀河系,科學家通過研究發現,銀河系的形成是一個非常漫長的過程,它不僅僅是科學研究的一個重點,也是人類探索宇宙奧秘的其中之一。

根據科學家的研究我們能夠知道,銀河系的結構能夠分為5個部分,第一個部分就是它的銀盤,它的主要部分是一個扁平的盤狀結構,銀盤中心的厚度大約是1000光年,邊緣的厚度達到了3000光年,銀盤中包含了大部分的恆星和星際物質,它的直徑大約是10萬光年,第二個部分是銀心,在銀盤的中心物質有一顆超大品質的黑洞,這顆黑洞距離太陽系有2.7萬光年,質量超過了太陽品質的400萬倍,是目前所知距離地球最近的一顆超大品質黑洞,銀心的直徑大約是2000光年,它是銀河系最活躍的區域之一,第三個部分就是銀暈,其中包含了大量的恆星和星際物質,它的直徑大約是10萬光年,而且銀暈的溫度非常高。根據科學家的研究發現,圍繞銀河系旋轉的塵埃,也就是我們所說的銀暈,其溫度高達將近1000萬攝氏度。

這是一個足以使恆星誕生的溫度,我們能夠知道,恆星的誕生源自於引力的作用,巨大的分子雲在引力長達百萬年的壓縮下,其密度和體積變得越來越高,溫度也就會變得越來越高,最終產生核聚變釋放出光芒並且誕生恆星。我們的太陽可能就是在這種條件下形成的,雖然銀河系的直徑和宇宙的尺度相比,並不是非常大,但是對於人類來說,它已經是廣闊無邊了,而且我們的宇宙還在不斷的膨脹當中,這就意味著銀河系的範圍將會變得越來越廣闊,在20世紀初的時候,美國科學家維斯托.斯利弗首先取得了關鍵的觀測結果,他對螺旋星雲進行了研究,通過分析星雲發出的光,發現它們的譜線幾乎都向光譜的紅色一段移動。這種現象被稱為是紅移,意味著天體正在快速的遠離觀測者。

不過當時維斯托.斯利弗沒有辦法測量這些紅移天體的距離,與此同時,另一位天文學家亨麗愛塔.斯萬.勒維特發現了造父變星的周光關係,這使得科學家能夠計算出變星和地球的距離,將這兩個關鍵因素結合起來並得出宇宙膨脹結論的是愛德文.哈勃,哈勃在加利福尼亞州帕薩迪納的卡內基天文臺工作時,利用大望遠鏡觀測了很多遙遠星系,並且通過勒維特的方法確定了這些星系中造父變星的距離,然後他將星系的距離和斯利弗觀測到的紅移進行了對比,發現了一個驚人的規律:星系的紅移和它們和地球的距離成正比,這一發現於1929年發表,意味著距離地球越遠的天體,其遠離地球的速度就會越快,簡單來說我們能夠宇宙膨脹現象成一個氣球表面上的斑點,這些斑點代表各個星系。

當氣球被吹脹的時候,斑點之間的距離會逐漸增大,這類似於宇宙中星系彼此遠離的現象,哈勃的發展為宇宙膨脹的理論提供了有力的證據,也支援了在此之前喬治.勒梅特提出的關於宇宙起源的大爆炸理論,宇宙膨脹的理論不僅僅打破了人類的傳統認知,也讓科學家感到非常絕望,有很多科學家認為,宇宙膨脹的背後,是人類文明的孤獨,根據科學家的研究得出,宇宙中最快的飛行速度就是光速,而宇宙本身膨脹的速度已經超過了光速,這就導致遠方星系發出的光子始終無法飛到地球上,因為光子飛行的速度趕不上宇宙膨脹的速度,基於目前的光速和宇宙膨脹的速率,科學家認為距離地球180億光年外的所有星系,遠離地球的速度都已經超過了光速,除了我們永遠看到到這些星系現在的樣子,未來人類文明也永遠不可能到達那些星系,因為它們在超光速遠離我們。

更可怕的是,銀河系僅僅是宇宙中非常渺小的一個部分,比銀河系大的星系有很多,比如說本星系群,本星系群是由銀河系和連續的約50個星系組成的一個規模較小的星系集團。這些星系覆蓋了直徑大約1000萬光年的區域,其質心位於銀河系和仙女座星系之間的距離。本星系群中的主要成員包括銀河系、仙女座星系(也稱為M31或NGC 224)和三角座星系(M33或NGC 598)等。銀河系和仙女座星系是其中最大的兩個星系,它們各自擁有自己的衛星星系系統。本星系群是一個典型的疏散群,沒有明顯的向中心聚集的趨勢,但其中的成員三五聚合為次群,至少有以銀河系和仙女星系為中心的兩個次群。本星系群有屬於更大的室女座超星系團中,室女座超星系團包含了大約100個星系群和星系團,擁有眾多星系。

室女座超星系團的直徑達到了1.1億光年,本星系群就位於室女座超星系團的邊緣區域,並且現在正在遠離室女座超星系團,不過室女座超星系團也並不是最大的星系團,在2014年的時候,美國科學家布倫特.塔利和法國科學家海倫.庫爾圖瓦發現室女座超星系團也只是更加龐大結構中的一部分。這個更加龐大的結構就是拉尼亞凱亞超星系團,在這個星系團中,包含了500個星系群,100000多個星系,它的直徑達到了5.2億光年,曾經科學家一直以為,拉尼亞凱亞超星系團已經是宇宙中最大的結構了,後來科學家又發現了武仙-北冕座宇宙長城,它是目前人類已知的最大宇宙結構了,龐大的銀河系在它的面前連一粒沙子都算不上。

武仙-北冕座宇宙長城受到引力的影響,結合成了一個巨大的星系集群,裡面至少包含了60個超星系團複合體,還有無數的星系、星團等等,直徑已經達到了百億光年,目前人類能夠觀測到的宇宙直徑大約是930億光年,這個範圍僅僅是人類能夠看到的,宇宙到底有多大?現在科學家也在積極的研究當中,或許宇宙比我們想像的更加廣闊,如果說我們的宇宙一直膨脹下去,那麼我們將永遠都無法找到宇宙的邊緣,不過人類的科技在不斷的進步,只要人類能夠堅持不懈的努力下去,未來隨著人類科技的進步,說不定人類能夠解開宇宙更多的奧秘,對此,大家有什麼想說的嗎?