假如把银河系缩小到一个电子那么小,那宇宙会有多大?

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综述

宇宙尽头是什么,宇宙究竟有多大,一直是人们津津乐道的话题,今天我们来探讨一下微缩的宇宙。如果银河系缩小成一个电子大小,宇宙会多大?

假如把银河系缩小到一个电子那么小,那宇宙会有多大?

银河系有多大

宇宙中的星系千千万万,但是与我们最密切相关的就是银河系。

如今银河系已经有100亿年的年龄了,而宇宙形成是在银河系出现的38亿年前,银河系算是宇宙中的一个元老级星系。

银河系中包含大量的恒星,据目前的统计,已经有1000亿到4000亿颗恒星,未来应该还会有新的恒星被发现,可谓是一个人丁兴旺的大家庭。

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而体积上,银河系也是个大咖。

据目前的观测数据显示,银河系直径大约在10万光年,也就是说银河系的直径大约是946万亿公里。这个数字对我们而言就是天文数字,完全没有概念。

地球的赤道大约是4万公里,可想而知,银河系有多遥远。

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微缩的银河系

科学界有这样一个猜想,如果银河系微缩成一颗电子大小,宇宙会有多大。首先我们了解一下电子。

电子是构成原子的基本粒子,原子中还有原子核,电子一般围绕原子核运行,而且这个环绕轨道和天体环绕轨道十分接近。

原子核又包含中子和质子,原子核的质量是整个原子的99%,电子只占到了1%,原子核可谓是中流砥柱,电子就显得微不足道。

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不过,电子的具体大小并不能直接测量出来,因而科研人们通过侧面推算来计算。

首先,科研人员向实验目标发射电子束,然后观测电子散射的情况,经过计算和分析,得到电子所占空间的大小,进而得到电子的一个估算值,它的直径不大于10^(-15)m,这就是说电子的直径数值最大也不会超过这个数字。

如果把银河系缩小到一颗电子大小,相当于 9.46 x 10^35倍。

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微缩宇宙

科学家会有这样的猜想,并非没有道理。宇宙中的天体可以膨胀,也可以收缩,即向中心坍塌,密度越来越高,引力也越来越大。

从上世纪开始,斯蒂芬·霍金就开始提出宇宙坍塌概念,甚至在科学界出现了果壳中的世界这样一个名词。其实早在爱因斯坦时代,宇宙的膨胀与坍塌就得到了关注和研究。

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爱因斯坦因为广义相对论而震惊世界,成为20世纪最有影响力的三位人物之一。

他在证明广义相对论时,为了让宇宙达到一种平衡状态,提出宇宙中可能存在“宇宙常数”,这种未知的力量可以和星系引力相互抵消,从而保持力量的平衡,宇宙处于一种相对稳定不变的情况。

不过,后来的研究与他的猜想背道而驰。

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其他的天文学家利用哈勃望远镜观测,发现宇宙正在不断地膨胀,这一过程由来已久,而且似乎没有停下来的趋势。

这让爱因斯坦非常苦恼,好不容易找到的保持宇宙平衡的力量,又化为乌有,不过,他毕竟是科学家,还是秉持着科学精神,放弃了这种猜想,承认这是一个错误。

但是事情后来发生了变化。美国国家宇航局的最新发现可以推测的确存在宇宙常数,不过并不是为了保持宇宙力量基本平衡

科学发现是一条漫长的道路,需要一代又一代人的努力,不断试错,不断前进。

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宇宙是膨胀得,那么它会永远膨胀下去吗?

21世纪最伟大的物理学家霍金于1998年发表《时间简史》,里面有众多观点引爆了大众的关注,其中有一个观点认为,宇宙最后会停止膨胀,然后开始向内坍塌。

这种观点一开始遭遇了不少的阻力。但是科学发现难免会挑战人的已有认知,受到非议、否认也是常见的事情。

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霍金的宇宙坍塌并不是没有理论基础的,它是以真空能量研究为基础的,真空能量研究解决了宇宙常数问题,也推进了宇宙未来是走向进一步膨胀还是终于坍塌问题的研究。

而这一研究,预测出宇宙最终会转为向内坍塌,不断缩小,密度会压缩到极致,但是也给人类留下了新的疑团,究竟如何坍塌呢?

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这个理论认为,宇宙是有生命周期的,它诞生于特定的条件,自然演变到今天,它会继续膨胀一段时间,但是到了某个节点,它会开始向内坍塌。

这种坍塌会造成宇宙的密度变大,压力增强,出现“大挤压”。这种坍塌会造成宇宙的引力发生变化,我们知道密度越大,质量越大,引力就会越大。

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目前科学家们观测到的黑洞,都有一个特点,密度大,质量大,引力大,连经过的光线没有办法逃脱。这些黑洞就在不断地向内坍塌,密度会越来越大,内部压强也在增大。

这些黑洞的坍塌是不是与宇宙坍塌有相似之处呢?这还需要进一步研究,但是黑洞不断地坍塌,是很有可能因为压力过大,发生大爆炸,将其内部吸收的天体喷涌而出,产生新的天体。

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这个过程就会让人联想起宇宙大爆炸的形成。宇宙内部的黑洞可以这样坍塌,再爆炸产生新的天体,然后天体衰老到一定年龄,又向内坍塌,形成新的天体,如此循环往复。

宇宙是否可以这样呢?目前科学家的预测是宇宙终将在老年期向内坍塌,不断微缩,果壳里的宇宙可能会成为现实。

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结语

科学是没有止境的,正如好奇是没有止境的,微缩世界究竟是什么样,我们拭目以待。

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