我們可以通過天文望遠鏡窺探宇宙中的天體,也可以利用化學動力火箭將航太器送入太空。然而,儘管科技發展迅速,人類對於宇宙的認知卻依然相對有限。
原因何在?簡單來說,宇宙的廣袤無垠遠超我們的想像。正如一句俗語所說:“人類研究宇宙,就像細菌試圖理解地球。”儘管眾所周知宇宙浩瀚無邊,但究竟有多大,很多人並沒有具體的感受。我們知道可觀測宇宙的半徑約為465億光年,其中包含的星系數量超過1萬億個。然而,這些數位僅是抽象的符號,缺乏直觀感受。因此,我們需要通過比較來更好地理解宇宙的規模。
以星系作為基本的結構單位進行比較,可以更直觀地感受到宇宙的廣闊。
我們所在的銀河系是一個直徑約10萬光年的星系,厚度介於1000光年到10000光年之間,包含大約1000億到4000億顆恆星,總品質約為太陽的8億至20億倍。如果把這樣一個龐大的星系想像成一枚直徑1釐米的紐扣,那麼讓我們看看整個宇宙到底有多大。銀河系屬於一個更大的天體結構——本星系群,該星系群中共有大小不等的54個星系。
離我們最近的兩個小星系分別是大麥哲倫星系和小麥哲倫星系,與我們的“紐扣”相距分別為1.6釐米和2釐米,可以說相當接近了。
在本星系群中,另一個較為知名的星系是仙女座星系,它與銀河系正以每秒300公里的速度相互靠近,未來某一天這兩個星系將交匯並穿插而過。如果銀河系是一枚直徑1釐米的紐扣,那麼仙女座星系就是一枚直徑2.2釐米的大紐扣,與銀河系的距離為25釐米——幸好,兩者還能畫在同一張A4紙上。
雖然銀河系與仙女座星系能同時出現在一張A4紙上,但它們相遇需要耗費40億年的時間。
本星系群中還有距離更遠的成員,如NGC3109星系,與我們的“紐扣銀河系”相距約42釐米,顯然超出了一張A4紙的範圍。整體來看,本星系群的規模大約覆蓋1米左右的範圍。在其之上,存在一個更大的天體結構——室女座超星系團,由100多個星系群組成,覆蓋範圍達到驚人的1.5億光年。
將其同比縮小后,室女座超星系團的覆蓋範圍大約有15米左右。
現在讓我們來看看可觀測宇宙,其直徑達930億光年。按比例縮小后,其大小相當於半個北京市那麼大。想像一下,在這半個北京市大小的範圍內,有一個直徑1釐米的紐扣代表銀河系,紐扣上的一粒微塵則是地球,而地球上的細菌就是我們人類。在這樣廣闊的宇宙中,我們顯得極其渺小,想要全面了解整個宇宙的難度可想而知。
然而,可觀測宇宙僅僅是整個宇宙的一小部分,宇宙的真正全貌我們可能永遠無法知曉。
從細菌的視角出發,想要完全理解地球的運作簡直是不可能完成的任務;這正反映了人類面對宇宙時的困境。儘管如此,我們不會停止探索的腳步。探索精神將持續推動人類不斷追求未知,也許在未來某一天,人類將成為真正的星際物種,以我們現在難以想像的方式在宇宙中穿梭。