宇宙与未来(逐渐更新)

《五月龙》张文全

<p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 年过七十有一,身体突然变差,多种疾病缠身,闲赋在家静养。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 经常躺在床上,睡意全无,只好瞄向窗外,遥望星空,浮想联翩,想想宇宙的边际在哪里?宇宙中有多少高级生命?地球会终结吗?人类何去何从?想着想着,想的脑仁生疼,大脑思考成了浆糊!也就勉强睡着了。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 睡着了,脑仁不疼了,梦就多了,奇怪的是,从来没有梦见过太阳。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 当然,我们所能感知的这一切,也是有始有终的。从科学角度看,地球起源于大爆炸,而终结于宇宙大塌缩,或什么的。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 总之,没有什么是永恒的。如此想想,我们整个地球,不过宇宙中的尘埃而已,我们个体也算不得什么。如果能吃好饭,睡好觉,就算是幸福人生了。作为万物之灵的人类,每个个体,她能感知到自我的存在,那么一天,也是幸福的,知足的。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 宇宙多大,想想而已,超级地球,看看而已。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 借朋友发的视频,我整理此篇,说说而已!姑妄说之,姑妄听之。 </b></p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  地球是在138 亿年前宇宙形成时出现的。那时宇宙还很年轻。一切开始于两种元素:氢和氦,以及微量的锂。第一批恒星由当时存在的氢形成。这一过程开始后,一代又一代的恒星在气体云中诞生。随着年龄的增长,这些恒星在其核心中产生了更重的元素,如氧、硅、铁等。当第一代恒星死亡时,它们将这些元素散布到太空,为下一代恒星的诞生播下了种子。在这些恒星周围,较重的元素形成了行星。太阳系的诞生迎来了启动</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 大约五十亿年前,在银河系中一个非常普通的地方,发生了一些事情。这可能是一场超新星爆炸,将其大量重元素残骸推向附近的氢气和星际尘埃云。或者,这可能是一颗路过的恒星将云层搅动成旋转的混合物。无论是什么启动因素,它都推动了云层的运动,最终导致了太阳系的诞生。混合物在自身引力的作用下变热并压缩。在它的中心,一个原恒星物体形成了。它年轻、炽热、发光,但还不是完整的恒星。在它周围旋转着一个由相同材料制成的圆盘,随着重力和运动将云中的尘埃和岩石压缩在一起,圆盘变得越来越热。这颗炽热的年轻原恒星最终“启动”,开始在其核心中将氢融合成氦。太阳就此诞生。旋转的热盘是地球及其姊妹行星形成的摇篮。这并不是第一次形成这样的行星系统。事实上,天文学家可以在宇宙的其他地方 看到这种事情发生。随着太阳体积和能量的增长,开始点燃核火,炽热的太阳盘慢慢冷却下来。这花了数百万年的时间。在此期间,太阳盘的成分开始冻结成尘埃大小的细小颗粒。铁金属以及硅、镁、铝和氧的化合物首先在炽热的环境中出现。其中一些碎片保存在球粒陨石中,这些陨石是来自太阳星云的古老物质。这些颗粒慢慢地沉淀在一起,聚集成团块,然后是大块,然后是巨石,最后是被称为行星的物体,大到足以发挥自己的引力。 地球在剧烈碰撞中诞生</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 随着时间的推移,行星与其他天体相撞并不断长大。在此过程中,每次碰撞的能量都非常巨大。当它们的大小达到一百公里左右时,行星碰撞的能量足以 熔化和蒸发 其中的大部分物质。这些碰撞世界中的岩石、铁和其他金属会分层。致密的铁沉淀在中心,较轻的岩石则分离成围绕铁的地幔,形成了今天地球和其他内行星的微缩模型。行星科学家将这一沉淀过程称为 分化。 这不仅发生在行星上,也发生在较大的卫星和最大的小行星中。不时坠落到地球上的铁陨石来自于遥远的过去这些小行星之间的碰撞。 在此期间的某个时刻,太阳开始燃烧。尽管那时的太阳亮度只有现在的三分之二,但燃烧过程(即所谓的金牛座 T 阶段)的能量足以吹走原行星盘的大部分气体部分。留下的碎块、巨石和行星继续聚集,形成一小撮大型稳定天体,它们在轨道上间隔适当。地球是其中第三个,从太阳向外数。堆积和碰撞的过程剧烈而壮观,因为较小的碎片在较大的碎片上留下了巨大的陨石坑。对其他行星的研究也表明了这些撞击,有强有力的证据表明它们导致了新生地球的灾难性状况。 在此过程的早期,一颗非常大的行星偏心撞击地球,将年轻地球的大部分岩石地幔喷射到太空中。一段时间后,地球收回了大部分岩石地幔,但其中一些被收集到绕地球旋转的第二颗行星中。这些残余物被认为是月球形成故事的一部分。火山、山脉、板块和不断演变的地球。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  地球上现存最古老的岩石是在地球形成后大约五亿年形成的。大约四十亿年前,它和其他行星遭受了最后一批流浪行星的“晚期重轰炸”。这些古老的岩石经铀铅法测年, 似乎有 40.3 亿年的历史。它们的矿物含量和嵌入的气体表明,当时地球上有火山、大陆、山脉、海洋和地壳板块。一些稍年轻的岩石(约 38 亿年)显示出年轻星球上存在生命的诱人证据。尽管随后的岁月充满了奇怪的故事和深远的变化,但当第一批生命出现时,地球的结构已经成型,只有其原始大气因生命的出现而发生变化。微小微生物的形成和遍布地球的传播已准备就绪。它们的进化最终导致了现代生命的诞生,这个世界仍然充满了我们今天所知道的山脉、海洋和火山。这个世界在不断变化,有些地区的大陆正在分离,而其他地方正在形成新的陆地。这些活动不仅影响地球,还影响地球上的生命。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  地球,这颗漂浮在浩瀚宇宙海洋中的微小蓝点,是我们的家园。这里有我们曾认识的每一个人和曾经被讲述过的每一个故事。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 人类的活动范围,大部分在大气层的里面,宇航员最多能进去大气层的中间。谁也不知道大气层外边能不能住人。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 人类站在地球上看,觉的地球很大。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  如果在火星上看地球,地球只不过是个小星星,我们都是粉尘。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 从月球这个独特的视角望去,地球仿佛是一颗脆弱的蓝绿相间的球体,悬浮在漆黑的太空之中。 </b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  1977年发射升空的旅行者1号探测器,代表了人类对未知世界无尽的好奇心和探索边界之外的渴望。迄今为止,旅行者1号已经飞行了四十多年,目前距离地球超过240亿公里,成为人类制造的、最远离地球的物体,宛如宇宙海洋中的一位孤独的漂泊者。1990年,在著名天文学家卡尔·萨根(Carl Sagan)的建议下,旅行者1号调整了其摄像机的角度,回望地球,拍摄了最后一张照片。这便是著名的“黯淡蓝点”图像,当时探测器距离地球大约60亿公里。在那无垠的太空中,地球仅仅呈现为一个微小而黯淡的光点,对这个暗淡的光点,萨根写下一段充满诗意的话:从这个遥远的视角来看,地球似乎并没有什么特别之处。但对我们而言,它却截然不同。再看看那个小点,那就是这里,那是我们的家园,那是我们自己。你所爱的人、你认识的人、你听说过的每一个人,每一个曾经存在过的人类,都在这个小点上度过了他们的一生。有人说,天文学是一种令人谦卑、能塑造人格的体验。或许没有什么比这张遥远的小小世界的影像更能展现人类自负的荒谬。对我而言,它意味着我们有责任更加善待彼此,并珍惜和守护这个黯淡蓝点——我们唯一的家园。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  地球是没有方向的,有什么神秘力量支撑在一个地方?</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  地球自转速度。此时此刻,地球正在以超音速自转,绕太阳公转速度达到了每秒30公里,但地球上的我们处于相对静止,所以感觉不到这种超高速运动,如果地球现在突然停转刹车的话,地面上的一切瞬间就会被甩飞,地球本身也将沿着切线离开太阳系。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  地球自转速度是惊人的!不过是你我感觉不到而已。三摔两摔就把人摔没了。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  地球自转速度不断提升。据测算现在的一天时长已经比几十年前的时长少了六小时。你算算人的寿命和二十年前比较是增加还是减少?</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 怪不得现在的日子过得好快!</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 世界的尽头“北极”。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 我所去过的北极村不过是中国的最北边,冬天还有两个小时能见到太阳,夏天最少有两个小时是黑夜。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  海洋深处有秘密,到现在还不知道。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">太平洋的恐怖。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">二十一世纪,地球上灾难频发。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 人类争先恐后的在地球周围制造垃圾,暂时还没有清理的办法。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 人类千方百计的开采石油,煤炭,焚烧树木秸秆,将大量的固体碳,气化成一氧化碳,凝聚在大气层。达到一定程度,地球上的生物就会中毒死亡。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  太阳带着地球,在宇宙中飞奔。从46亿年前太阳系诞生至今,太阳就一直在以每秒220公里的速度,绕银河系中心飞行,到现在也才20多圈而已。太阳系上次转到现在这个位置的时候,地球上还是恐龙的世界,所以如果想穿越时间的话,不仅要设置时间坐标,还得注意太阳系的位置变化,天文学家认为,地球历史上若干次小规模的物种灭绝,可能就是太阳穿过银河系内的超新星爆发范围引起的,或者是碰到了流浪黑洞的引力干扰,总之在漫长的公转周期里,太阳系会遇到各种危险。银河系本身也没闲着,它以每秒600公里的速度在宇宙中狂奔,40亿年后,它在必经之路上会和仙女座星系相撞,然后再用10亿年的时间合并成一个新的星系,以这两个星系为代表的本星系群,正在朝着2.5亿光年外的巨引源移动,但可能永远也到不了终点。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">地球向银河系中心黑洞移动靠近。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 让我们把它作为旅程的起点,逐渐拉远视角,穿越大气层,越过月球,飞离熟悉的行星和太阳,踏上一场史诗般的探索之旅——一场尝试理解宇宙真正尺度的旅程。当我们离开地球的怀抱时,宇宙之旅中的第一个标志便是月球。它距离地球约38万公里,这段距离已经远远超越地球的尺度。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">月球观察。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  月球是地球的唯一卫星。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">月球逐渐远离地球。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  过去的时候,科学界普遍认为太阳的寿命,大约还剩下50亿年。但是,随着观测技术的发展,有一个新的观点出现了。那就是太阳正在加速演化,寿命已经不足50亿年。所以,留给人类的时间,难道真的不多了吗?2023年,国外有科学家发表了一个新观点。在过去的10年里,太阳核心的氢燃烧速率,比标准模型预测值快了3.2%。其中,NASA的帕克太阳探测器,在距离太阳表面616万千米处,捕捉到了异常的能量爆发,强度比预期高出28%。传统理论认为,太阳作为黄矮星,会稳定燃烧约100亿年,目前已走过46亿年。但是,最新的光谱分析显示,太阳对流层的氦元素含量,比预测值高出了大约5.7%。这就说明了一个问题,太阳核心的氢燃料消耗速度,远比我们想象中的要快很多。那么,太阳燃烧的原理是什么呢?如果你把太阳看作一个巨型“火炉”,那么就大错特错了。传统意义上的燃烧,比如,木材燃烧、汽油燃烧,都是物质与氧气发生的化学反应。但是,太阳的能量来源,是发生在核心的核聚变反应。1920年,英国天体物理学家亚瑟・爱丁顿,首次提出太阳能量来自氢核聚变的猜想。他的依据是,如果太阳是依靠化学反应供能,仅能维持3000 年。只有核聚变产生的能量,才能支撑太阳百亿年的稳定发光。这个猜想,在1938年,被德国物理学家汉斯・贝特证实。当时,他详细计算出了太阳核心的质子-质子链反应过程,还获得了1967年诺贝尔物理学奖。原来,在太阳核心区域,温度高达1500万摄氏度,压力达到2500亿个大气压。在如此极端的环境下,氢原子核获得了足够的动能,能够克服彼此之间的电荷排斥力,发生融合。每完成一轮这样的反应,就有4个氢原子,核聚变成1个氦原子核。在这个过程中,大约0.7%的质量会转化为能量。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 随着太阳加速演化,对人类有什么影响呢?模型显示,当核心氢燃料消耗过半,太阳会膨胀成红巨星,届时水星、金星将被吞噬,地球表面温度会飙升至500℃。科学家认为,按照当前的异常速率推算,这个过程可能提前5-10亿年到来。到时候,太阳的活动加剧,将影响地球的空间环境。比如,2012年,险些摧毁全球电网的超级太阳风暴。这类风暴产生的高能粒子流,会破坏卫星电子元件、干扰通信系统,甚至导致大面积停电。还有,紫外线辐射的增强,会导致平流层臭氧减少,农业生产将受到严重影响。研究表明,紫外线强度每增加1%,小麦、水稻等主要农作物产量,将下降0.5%-1%。太阳未来的命运如何,其实已经可想而知了。不过,好在这个时间还组足够长,即便太阳的寿命只剩下40亿年甚至30亿年,对于人类来说,也完全足够了。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  太阳系位于银河系的贫瘠区。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 太阳系直径约2光年若采用最广泛的奥尔特云边界定义,太阳系直径约为2光年;若仅考虑行星或柯伊伯带范围,则直径大幅缩小。人类探测器(如旅行者1号)飞出奥尔特云需约3.52万年,这一时间尺度远超人类文明历史,凸显了太阳系的浩瀚。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  太阳系诞生于一团巨大的分子云。这片云气在引力作用下逐渐坍缩,中心部分形成了年轻的太阳,而周围旋转的物质盘则凝聚出行星、小行星和彗星。太阳作为一颗黄矮星,通过核聚变将氢转化为氦,释放出巨大的能量,成为太阳系的能量之源。然而,太阳的寿命并非永恒。约50亿年后,核心的氢将耗尽,太阳开始膨胀为红巨星,吞噬水星和金星,地球也可能被烤焦。最终,外层物质将抛散成行星状星云,而核心坍缩成一颗致密的白矮星,逐渐冷却熄灭。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">‌ 太阳的表面温度约为5500—6000摄氏度,核心温度则高达1500万摄氏度‌。太阳与地球的平均距离约为1.5亿公里‌。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 太阳是一个巨大而炽热的气体星球,质量相当于地球质量的约33万倍;体积大约是地球的130万倍,半径约70万公里;是地球半径的109倍之多,虽然如此,它在宇宙中也只是一个普通的恒星。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 太阳的周长可通过其直径(约139.2万公里)与圆周率(π≈3.14)计算得出数据如下: ‌</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 根据国际天文学联合会的研究,太阳的光球层直径约为139.295万公里。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">周长约为139.295×3.14≈437.4万公里。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  而我们的银河系,承载着我们全部的历史,在这无边的宇宙中不过是无数微尘中的一粒,只是浩瀚宇宙图书馆中的一个小小故事。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 银河系的全景影像。银河系中的恒星分布非常稀疏,平均密度约为每立方光年0.006颗,恒星之间的平均距离大约是5.5光年。大多数恒星都遵循相对稳定的轨道,围绕银河系的中心旋转,这使得恒星之间的相对位置变化并不剧烈,碰撞的机会非常小‌。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  宇宙的浩瀚超出您的想象。</b><b>当我们将目光从本星系群投向更遥远的宇宙时,我们遇到了庞大的室女座超星系团(Virgo Supercluster)。这是一个巨大的星系团和星系群集合,包括了银河系所在的本星系群,覆盖了大约1.1亿光年直径的空间区域。室女座超星系团是宇宙中一个巨大的结构,包含了至少100个星系群和星系团,总计数千个星系,每个星系都拥有无数恒星和行星。从室女座超星系团继续向外探索,我们抵达了一个更加震撼的宇宙结构:拉尼亚凯亚超星系团(Laniakea Supercluster)。这一庞大的星系集合体,不仅包括了室女座超星系团,还绵延超过5亿光年,是我们宏观上的宇宙家园。它是2014年由夏威夷大学的布伦特·塔利(Brent Tully)领导的一个天文学家小组定义的。“拉尼亚凯亚”这个名字来自夏威夷语,意思是“无边的天空”,这是对其巨大尺度和与夏威夷群岛之间联系的一种形象表达,因为对拉尼亚凯亚超星系团的一些关键研究正是在那里完成的。拉尼亚凯亚超星系团是引力作用下的杰作,由星系团、超星系团和无数天体组成,通过宇宙引力网紧密联系、运动着。在拉尼亚凯亚的中心,有一个神秘的区域被称为大引力源(Great Attractor),它对超星系团内的星系施加着巨大的引力。在这浩瀚的范围内,我们的银河系、整个本星系群,乃至室女座超星系团,都只是这宏伟结构中的微小部分。拉尼亚凯亚为我们的存在提供了深远的背景——我们是某个远比我们所能理解的更宏大、更壮丽的事物的一部分。图4. 拉尼亚凯亚超星系团示意图,红点表示银行系的位置当我们抵达宇宙探索的边界时,我们面对的是可观测宇宙的极限,它直径约为930亿光年,是一项令人震撼的天文学奇观。同时,这个数字引出了一个令人着迷的问题:如果宇宙只有138亿年的历史,为什么我们能观测到远超138亿光年以外的宇宙区域?答案在于宇宙的膨胀。自大爆炸以来,宇宙一直在膨胀,拉伸空间,不断增大天体之间的距离。当我们今天看到的光在宇宙诞生初期离开它的源头(比如一个星系)时,那个星系并没有距离我们450亿光年那么远,而是近得多。但随着光在空间中向我们传播,空间本身也在不断拉伸和扩张,在光传播的这段时间里,我们与那个星系之间的距离大幅增加了。所以,尽管这束光传播了130多亿年,但由于宇宙的膨胀,光源与我们的距离也在不断增长。这意味着,当光到达地球时,发出这束光的星系现在的位置比光刚启动旅程时已经远得多了,已经远远超过138亿光年。那么,在可观测宇宙之外又是什么?这是宇宙学中最伟大的谜题之一。一些区域正以超过光速的速度远离我们,因此将永远无法被我们观测到。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  宇宙至少存在数万亿颗星系。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  人类真的能走出银河系吗?用数据得知:得知,银河系直径约为10万光年,太阳系直径约为2光年,已知光速等于每秒30万公里,一光年等于9.46万亿公里;按照人类最顶端高科技的速度,也是小巫见大巫不值得一提,答案是走不出银河系;走出太阳系都不可能,即便最快人造物体朱诺号每秒73.61公里需约8146年才能走出太阳系;惊人的数字,超出人的想象。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  人类永远离不开银河系!</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 银河系直径约10万光年</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">银河系的直径约为10万光年‌,是一个棒旋星系,包含数千亿颗恒星‌。太阳系位于银河系的一个微不足道的位置,距离银河系中心约2.6万光年‌。银河系的恒星数量大约在1000亿到4000亿颗之间‌。最常见的科学共识是银河系的恒星数量接近1000亿至2000亿颗‌。</b></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">光速≈30万公里/秒光速的取值国际公认的真空光速值为299792458米/秒,(即30万公里/秒)通常近似取3×10⁸米/秒,以简化计算。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">时间换算1年的时间换算为秒,1年的总秒数可通过逐级单位转换得出:1分钟 = 60秒 1小时 = 60分钟1天 = 24小时 1年 = 365天 365天 × 24小时/天= 8760小时8760小时 × 60分钟/小时 = 525600分钟525600分钟 × 60秒/分钟 = 31536000秒(注:实际精确计算需考虑闰年等因素,但此处以非闰年为例。)</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">1光年≈9.46万亿公里(换算公式)计算光年的具体数值将光速与一年的秒数相乘:1光年 = 31536000秒×3×10⁸米/秒 ≈ 9.4608×10¹⁵米,为便于理解,可进一步转换为公里:1米 = 10⁻³公里 9.4608×10¹⁵米 ≈ 9.4608×10¹²公里 所以:1光年=9.46万亿公里 (精确值9,460,730,472,580,800米)</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">根据现有信息,不同交通工具或方式完成1光年距离所需时间如下:1.步行:☞速度:4-5公里/小时(取中间值4.5公里/小时☞时间:约21.6亿年(按不休息连续步行计算)‌‌2.跑步‌(以博尔特百米速度为例):☞速度:约37.58公里/小时(按百米9.58秒换算)☞时间:约6500万年‌3‌.自行车‌(假设平均速度20公里/小时):计算方式:1光年=9.46万亿公里 ÷ 20公里/小时 ÷ 24小时 ÷ 365天时间:约5.4亿年‌4.汽车(假设高速巡航速度120公里/小时):计算方式:9.46万亿公里 ÷ 120公里/小时 ÷ 24小时 ÷ 365天时间:约9000万年5.飞机‌:‌普通客机‌:时速约为885公里,飞越1光年需要约122.033万年‌。‌超音速飞机‌:时速约为11260公里,飞越1光年需要约95848年‌。‌6.火箭‌:时速为40000公里的火箭飞越1光年需要约273500000小时,即约3.28万年‌。7.旅行者1号(17公里/秒)需约1.76万年8.最快人造物体朱诺号(73.61公里/秒)需约4073年</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">人类真的能走出银河系吗?用数据得知:得知,银河系直径约为10万光年,太阳系直径约为2光年,已知光速等于每秒30万公里,一光年等于9.46万亿公里;按照人类最顶端高科技的速度,也是小巫见大巫不值得一提,答案是走不出银河系;走出太阳系都不可能,即便最快人造物体朱诺号每秒73.61公里需约8146年才能走出太阳系;惊人的数字,超出人的想象;经不起年轮岁月的考验,人生短短3万天;面对浩瀚无穷的宇宙人类算什么?</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  光速≈30万公里/秒光速的取值国际公认的真空光速值为299792458米/秒,(即30万公里/秒)通常近似取3×10⁸米/秒,以简化计算。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">时间换算1年的时间换算为秒,1年的总秒数可通过逐级单位转换得出:1分钟 = 60秒 1小时 = 60分钟1天 = 24小时 1年 = 365天 365天 × 24小时/天= 8760小时8760小时 × 60分钟/小时 = 525600分钟525600分钟 × 60秒/分钟 = 31536000秒(注:实际精确计算需考虑闰年等因素,但此处以非闰年为例。)</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 1光年≈9.46万亿公里(换算公式)计算光年的具体数值将光速与一年的秒数相乘:1光年 = 31536000秒×3×10⁸米/秒 ≈ 9.4608×10¹⁵米,为便于理解,可进一步转换为公里:1米 = 10⁻³公里 9.4608×10¹⁵米 ≈ 9.4608×10¹²公里 所以:1光年=9.46万亿公里 (精确值9,460,730,472,580,800米)</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  根据现有信息,不同交通工具或方式完成1光年距离所需时间如下:1.步行:☞速度:4-5公里/小时(取中间值4.5公里/小时☞时间:约21.6亿年(按不休息连续步行计算)‌‌2.跑步‌(以博尔特百米速度为例):☞速度:约37.58公里/小时(按百米9.58秒换算)☞时间:约6500万年‌3‌.自行车‌(假设平均速度20公里/小时):计算方式:1光年=9.46万亿公里 ÷ 20公里/小时 ÷ 24小时 ÷ 365天时间:约5.4亿年‌4.汽车(假设高速巡航速度120公里/小时):计算方式:9.46万亿公里 ÷ 120公里/小时 ÷ 24小时 ÷ 365天时间:约9000万年5.飞机‌:‌普通客机‌:时速约为885公里,飞越1光年需要约122.033万年‌。‌超音速飞机‌:时速约为11260公里,飞越1光年需要约95848年‌。‌6.火箭‌:时速为40000公里的火箭飞越1光年需要约273500000小时,即约3.28万年‌。7.旅行者1号(17公里/秒)需约1.76万年8.最快人造物体朱诺号(73.61公里/秒)需约4073年。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 你算对了吗?不对不怕,起码不是老年痴呆?</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  银河系也在移动,不知道移向何方?</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">一个比银河系黑洞还要大的天体。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  天体运动,星际运动都是有规律的。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  宇宙中最大的恒星:宇宙中已知的最大的恒星是‌史蒂文森2-18‌。这是一颗位于盾牌座的红超巨星,距离地球约18900光年(也有说法认为是约20000光年)。以下是关于史蒂文森2-18的详细介绍:</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 一、体积</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">史蒂文森2-18的半径约为太阳的2150倍(也有说法认为是2158倍)。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">其直径约为30亿公里,相当于太阳直径的2150多倍。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">体积约为太阳的100亿倍,是宇宙中已知体积最大的恒星。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">二、光度与温度</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">史蒂文森2-18的表面温度约为3200K,相对较低。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">它散发出约440000个太阳光度,是宇宙中非常明亮的恒星之一。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">三、质量</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">尽管史蒂文森2-18的体积巨大,但其质量却相对较轻,只有太阳的18倍左右。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">这意味着它是一颗相对“虚胖”的恒星,密度较低。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">四、其他特点</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">史蒂文森2-18是一颗红超巨星,处于恒星演化的晚期阶段。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">它的寿命相对较短,可能只有几千万年到一亿年左右。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">由于其巨大的体积和光度,史蒂文森2-18在宇宙中是一个非常引人注目的天体。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">综上所述,史蒂文森2-18是宇宙中已知的最大的恒星,以其巨大的体积、高光度和相对较低的质量而著称。然而,需要注意的是,宇宙中可能还存在其他未知的更大恒星,随着天文学的不断发展,我们对宇宙的认识也将不断深入。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  史蒂文森2-18(Stevenson 2-18)‌是目前已知宇宙中体积最大的恒星:</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">‌发现与命名‌:1990年由美国天文学家查尔斯·布鲁斯·史蒂文森发现,命名源自其所在的史蒂文森2星团(疏散星团),编号“18”表示其在星团中的位置‌。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">‌位置与距离‌:位于银河系盾牌座,距离地球约18900光年‌(也有说法是20000光年)‌史蒂文森2-18‌展现出如下显著特征:</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">‌物理参数‌ </b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">1、直径:30亿公里(2158倍太阳半径)</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">2、体积:太阳的100亿倍‌(体积为1.41×10²⁸立方千米)</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">3、质量:约为太阳的18倍(与庞大体积相比密度极低‌)</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">‌4、距离‌地球:约20000光年‌;位于银河系盾牌座。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">‌5、温度与亮度‌:表面温度约3200 K(低于太阳的5778 K),但亮度达太阳的44万倍‌。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">‌6、恒星类型‌:属于红特超巨星,处于恒星演化晚期,因剧烈核反应膨胀形成巨大外壳‌。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">‌7、对比太阳系‌:若置于太阳位置,其边缘将超越土星轨道,吞没包括地球在内的内侧行星‌。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">注:部分数据存在微小差异(如亮度范围),因不同观测结果或计算方法导致‌</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">恒星体积观测史通过对恒星直径的持续观测与修正,科学家们逐步刷新对宇宙巨型恒星体积的认知。目前观测技术主要通过光谱分析和赫罗图定位恒星演化阶段来进行体积测算。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">演化阶段 红超巨星末期阶段</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">该恒星的光度达到太阳的440000倍,但由于外层气体的极度膨胀,其密度仅为太阳的10^-8倍,呈现“虚胖”状态。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">恒星演化规律</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">红超巨星的庞大体积与其生命阶段直接相关:</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">1、核心氦元素耗尽时,外层氢壳层的失控核聚变导致剧烈膨胀</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">2、表面温度降至3000-3500K形成红色外观</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">3、 预计未来数百万年内将发生超新星爆发‌‌</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">‌未来演化‌:可能在未来爆发为超新星,但具体时间尚不确定‌。‌历史候选天体‌</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">‌大犬座VY‌:直径20亿公里,曾被认为是最大的红特超巨星‌‌</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">‌盾牌座UY‌:最初测算直径为24亿公里(1708倍太阳半径),但被后期观测修正为13亿公里,退居第三‌‌</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">‌WOH G64‌:位于大麦哲伦星系的红特超巨星,修正后的太阳直径倍数仍保持1540倍(21亿公里)‌‌</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  人类首次探测到“超级地球” 开普勒22b。其宜居程度高达98%,,氧气水源丰富。人类居住宇宙新家园平均温度22度,比地球大2.4倍,距离地球600多光年外的超级地球。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 1、基本特征‌‌:</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">❶.位置与距离‌:位于天鹅座方向,距地球约635-638光年,围绕类太阳恒星开普勒22运行‌。‌</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">❷.大小与质量‌:直径约为地球的2.4倍,表面积相当于5.76个地球;质量未知,但推测不超过地球124倍‌。‌</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">❸.轨道与公转周期‌:位于恒星宜居带内,公转周期290天,表面温度可能接近22℃(假设存在大气层)‌堪称四季如春的理想环境</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">‌2、环境与气候‌‌:</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">❶.极端自转轴倾斜‌:可能类似天王星几乎“躺平”,导致半年极昼、半年极夜,气候剧烈波动‌。‌</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">❷.潮汐锁定可能性‌:若被恒星潮汐锁定,将形成永久昼面(高温)和永久夜面(极寒),晨昏线区域或存在温和过渡带‌。‌</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">❸.液态水假设‌:宜居带位置使其表面可能存在液态水,海洋覆盖率极高,但平均深度仅49米(比地球浅)‌。‌3、生命可能性‌‌:</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">❶.昼面生态‌:持续光照可能支持类似地球的光合作用生物‌。‌</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">❷.夜面生态‌:黑暗面或依赖深海热泉化学合成微生物,类似地球极端环境生命‌。‌</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">❸.特殊适应生物‌:科学家推测可能存在发光生物或适应极端温差的物种‌。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  超级地球Kepler-725c,它的质量大约是地球质量的10倍。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;"> 这颗“超级地球”围绕一颗名为Kepler-725的G9V型宿主恒星运行。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">该宿主恒星的光谱型与太阳相似,但它比太阳年轻,年龄仅为16亿年,表面的磁场活动要比太阳活动更为剧烈。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">该“超级地球”位于Kepler-725的宜居带,一个适合液态水存在的区域,被认为是类地生命诞生的关键条件。它绕宿主恒星运行一圈大约需要207.5天,与地球的公转周期相近。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">“‘超级地球’在一个像太阳一样的恒星附近的宜居带里,也就是说它有可能存在类似于地球上的碳基生命。”中国科学院云南天文台研究员顾盛宏介绍,“它离我们有将近1.6亿个地球到太阳之间的距离这么远。”</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  因此,整个宇宙的真实规模仍然是未知的,甚至可能是无限的。尽管可观测宇宙已经极为庞大,但它可能只是整个宇宙空间中极其微小的一部分。最终,我们只能怀着谦卑的心态意识到:或许总有一些宇宙的区域、无数的星系与奇观,随着宇宙的不断扩张,将永远无法为我们所见,永远消失在这无尽的宇宙深处。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  按宇宙整个生命周期来看,我们现在所处的时代,绝对是宇宙里最幸运的几代人,因为宇宙现在到处都是明亮的恒星,简直就是一场超级奢侈的灯光秀,并且免费给我们看。宇宙并非生来就如此热闹的,将来也不会一直这么热闹下去,恒星这种东西严格来说其实是宇宙的一种“奢侈品”,因为它们赖以生存的燃料“氢元素”是宇宙在诞生时一次性产生的,之后就再也不会新增了,每一刻恒星都在宇宙诞生时分到了一定数量的燃料,分到多少燃料寿命就多长,所有星星的寿命其实早就被宇宙安排好了。恒星最终会变成什么东西,不取决于它的亮度和有多少颗行星,完全取决于它的重量,像我们太阳这样的中等恒星,到晚年会膨胀成红巨星,这时的太阳会释放强烈的光辐射,把地球推到更远的轨道上,这时的地球会变成一颗没有生机的“孤独星球”,最终被太阳吞噬,太阳最后会变一个超高密度的小核心,科学家管它叫“白矮星”。正在厉害的是那些超级巨大的恒星,这些“超级巨星”在生命的最后一秒会发生自爆,变成超新星,爆炸的一瞬间所释放的能量比银河系所有恒星同时发出的能量还要多,有些巨型恒星在爆炸时内核会被瞬间压缩,变成一种叫“中子星”的东西,这种东西只有一小勺那么一点点的物质,竟然能重达10亿吨以上,重到你无法想象。还有一些更巨大的恒星,它们在爆炸的瞬间内核的密度变得更加离谱,可以把周围空间压缩得彻底变形,并产生出宇宙中最恐怖的东西,那就是黑洞。这些恒星死亡时的场景,如果可以看到的话,绝对是宇宙里最壮观也最恐怖的画面。而这些恒星死亡的画面也不过是宇宙终结前的小插曲,真正诡异的画面等到这些恒星全部熄灭之后才会慢慢开始出现。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">我们先从我们的地球开始说起,时间定格在十亿年后。此时你会发现,我们赖以生存的地球已经面目全非了,你记忆中的蓝色星球已经变成了像火星一样干燥死寂的、布满褐色岩石的星球,罪魁祸首就是我们熟悉的太阳。科学家估计,大约每过1亿年,太阳的亮度以及传递到地球的热量会增加大约1%,经过10亿年的累积,地球表面的平均温度预计会达到47°C左右。这个温度听起来好像夏天某些地方也能达到,但关键在于这是全球平均温度,并且是持续性的,高温足以彻底破坏地球精密的生态系统。首先植物对温度变化非常敏感,持续高温会抑制光合作用,导致大范围的植物死亡,紧接着整个食物链就会崩溃,动物也会随之灭绝。或许在海洋深处,一些极端环境下的生命还能坚持一段时间,但随着温度进一步升高,地球上的液态水会被大量蒸发,最终海洋也会干涸。咱们美丽的家园将彻底变成一块死气沉沉的风干岩石。希望到那时候,咱们人类已经掌握了星际航行的超能力,提前搬到了其他星球,不过想在太阳系里找新家可不容易,连火星都太近一样会被灼烧,我们可能要跑到更远的地方,比如木星、土星那些巨大气态行星的冰冻卫星,像木卫二、土卫六什么的,那时候说不定因为太阳变热反而变得适合居住了。或者我们已经有能力跨越星际空间,在另一个恒星系统定居。还有一种可能就是一部分人类选择飞升,把意识上传到超级计算机里,变成数字生命,在虚拟世界里实现永生。但这些机器也得有地方放,也得有能量来源,所以还需要有现实中的人类在宇宙某处建立基地为这些虚拟人类维护服务器和供电。到这里我们告别了地球,继续向前推进,时间来到大约100亿年后,这时你会看到太阳发生了翻天覆地的变化,它不再是我们熟悉的那个炽热的黄白色星球,而是变成了一个体积异常庞大、发出暗红色光芒的红巨星,它核心的氢燃料已经耗尽,开始燃烧外层的氢,导致恒星外壳急剧膨胀,它会膨胀的非常非常大,把离得最近的水星、金星都吞掉,咱们的地球就算没被完全吞噬,也早就被烤得不成样子,可能只剩下个光秃秃的铁盒了。当太阳外层燃料也燃烧殆尽后,太阳会抛掉它膨胀的外壳,形成一片美丽的行星状星云,而剩下的核心会坍缩成一颗密度极高、体积和地球差不多大小的天体“白矮星”。这颗白矮星会发出微弱的白光,在接下来数万亿年的漫长岁月里,它会像一块冷却的碳一样,慢慢耗尽自身的热量,最终变成一颗完全不发光、冰冷黑暗的“黑矮星”,我们太阳的一生就这么落幕了。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">就在咱们太阳系经历巨变的同时,隔壁的邻居仙女座星系也没闲着,它正以每秒300公里的惊人速度朝着我们银河系狂奔而来。大概再过40~50亿年,这两个巨大的星系就会开始碰撞并合并成一个新的椭圆形星系。根据科学家估算,目前估计仙女座大约有1万亿颗恒星,而银河系约1000亿到4000亿颗恒星。你是不是以为星系对撞就像我们小时候玩的玻璃球噼里啪啦的撞在一起,真实情况绝对超乎你的想象,恒星之间的距离实在是太遥远了,就像你在东北扔一个玻璃球,我在海南扔一个玻璃球,能撞上的概率太低了。虽说撞不上,但强大的引力会把很多恒星的轨道搅得天翻地覆。根据科学家的计算模拟,太阳系有大约50%的概率被抛到合并后形成的新星系的边缘区域,距离星系中心比现在远得多,还有12%的可能性更惨,直接被一脚踢出新星系,变成流浪太阳系。如果那时候人类还在,没有能力跑到更安全的星系避难的话,那就只有死路一条了。更刺激的时间段来了,时间跨越至220亿年后,这时候宇宙可能面临一个非常暴力的结局。根据宇宙膨胀理论,大撕裂将是宇宙的一种结局。这种理论说的是一种叫做暗能量的神秘力量,这种物质是目前物理学中一个巨大的谜团,我们只知道它似乎在推动宇宙加速膨胀,如果这个加速器一直保持加速,其后果不堪设想,就好像几个人用力拉扯一块布,这块布终将被撕裂。推演到宇宙中首先是星系团被扯开,然后是星系内部的恒星被甩出去,接着是行星从恒星身边被拽走,再然后行星、恒星本身都会被撕碎,最后甚至连构成物质的基本粒子“原子”都会被强大的力量撕裂,宇宙将化为一片基本粒子的混沌。虽然有一些观测迹象可能指向这个方向,但这并非定论,只是一种可能性。如果大撕裂没有发生,宇宙选择了另一条路,我们继续把时间快进到10的14次方年,也就是100万亿年后。这时候你会发现星星都不见了,是死光了吗?没错,宇宙中绝大多数能发光发热的恒星都已经寿终正寝了。恒星的寿命有个规律,质量越大,燃烧越快,寿命越短。那些比太阳质量大很多倍的蓝巨星,可能只燃烧几百万到几千万年,就会以超新星爆发等形式结束生命。像太阳这样的中等质量恒星,寿命大约在100亿年左右。宇宙中数量最多的是“红矮星”,它们的质量只有太阳的8%~50%左右,虽然光度微弱,但它们燃烧燃料的速度非常缓慢,寿命极长,可以持续燃烧几十万亿甚至上百万亿年,但再能熬也有油尽灯枯的一天。到了100万亿年后,连最后一批红矮星也基本都熄灭了。宇宙里不再有新的恒星诞生,因为制造恒星的原材料氢和氦大部分都被锁在死去的恒星遗骸里了,整个宇宙只剩下白矮星、中子星和黑洞,以及一些连核聚变都没点燃过的棕矮星组成的黑暗世界。这就是“简并时代”的开端,宇宙变得又冷又黑,偶尔可能两颗白矮星撞在一起,引发一场剧烈的超新星爆发,或者两颗棕矮星合并,侥幸点燃成一颗新的小红矮星,但这都只是黑暗宇宙里的小插曲了。这时候,如果人类或者说曾经是人类的智慧体还存在,会是什么样呢?可能我们早就抛弃了脆弱的肉体,变成了纯粹的能量生命或者意识,活在某种超级结构里,估计这也只是幻想罢了。你以为这就完了?并没有,更漫长的等待还在后面。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">我们把时间调到10的18次方年,也就是1后面跟18个0那么多年后,宇宙处于漫长的“简并时代”的深处,宇宙的景象比之前更加黑暗和寒冷,物质本身也在经历着缓慢的变化,接下来宇宙将进入一个更加匪夷所思的时代。时间尺度拉长到10的40次方年也就是1后面跟40个0年后,如果某些粒子物理理论是正确的,宇宙将进入“质子衰变时代”,如果质子真的会衰变的话是个什么概念呢?就是说构成物质最最基本的质子,它自己都会慢慢的瓦解掉,这意味着所有的原子核最终都会消失,那些白矮星、中子星,甚至是构成你我的物质,都会在这个极其漫长的时间尺度上一点点的溶解了,到最后连这些恒星遗骸都无法保持形态。宇宙的物质基础正在崩塌,舞台上唯一的主角只剩下“黑洞”,它们会继续吞噬周围最后的残骸,变得越来越大,这就是所谓的“黑洞时代”。但即使是“黑洞”也不是永恒的,根据霍金的理论,“黑洞”会通过一种叫做“霍金辐射”的方式,极其极其缓慢的向外蒸发自己的质量和能量。这个过程就像一个巨大的水库,每隔几亿年才漏出去一滴水,就是这种感觉,这个过程对于超级大黑洞来说需要难以想象的漫长时间。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  最后的最后,请屏住呼吸,时间来到10的100次方年,就是1后面跟着整整100个0的年份之后,欢迎来到宇宙的终极归宿“黑暗时代”,也被称为“大冻结”或“热寂”,此刻连最后一个黑洞也终于蒸发完毕,消失在虚无之中。整个宇宙已经膨胀到无法想象的巨大,但里面空空荡荡几乎什么都没有了,只剩下一些极其稀疏的光子、中微子等基本粒子,彼此相隔遥远的不知多少亿光年。整个可观测宇宙里可能都找不到几个粒子能碰头。还记得那个暗能量吗?它还在不知疲倦的推动宇宙加速膨胀,随着空间越来越大,能量越来越稀薄,宇宙的温度将无限接近绝对零度,这就是宇宙最可能的结局,“大冻结”也叫“热寂”。一切运动都趋于停止,没有能量流动,没有信息传递,只有永恒的、冰冷的、彻底的黑暗和死寂,这是一个多么孤独的结局啊。当然也有科学家提出过大坍缩的理论,说宇宙膨胀到极限后,会反过来收缩,最后压回一个点,然后可能引发下一次大爆炸,形成新的宇宙轮回。不过目前的观测证据似乎更支持“大冻结”。不过大家别担心,一个是我们活不到那时候,再者说这都是基于我们目前科学认知的推演,而且时间尺度实在是大的离谱。谁知道会不会在遥远的未来,人类又或者其他什么文明发展到了超乎想象的高度,像科幻小说《三体》里写的,掌握了我们无法理解的物理规律,甚至能创造属于自己的小宇宙呢?</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:22px;">  我们不过就是宇宙中一个小小地球上的微生物!人类生命短短百年,欣赏地球上的风景罢了!</b></p>