鐵絲人:柳眉兒姐姐,你聽我寫的歌好不好聽:我要成為一道光,閃耀世界,在忽然之間,到達遙遠的地點……
柳眉兒姐姐:好聽好聽,后面呢?
鐵絲人:還沒想好,因為我不知道遙遠的地方在哪??!
柳眉兒姐姐:這還用問?當然是浩瀚的宇宙啦!
為了找到寫歌的靈感,鐵絲人受柳眉兒姐姐的啟發(fā),決定變成一道光,親身探索宇宙。為此,他還寫下一連串的計劃:
我決定好好和地球告?zhèn)€別,先繞著地球跑一圈,再和地球來個擁抱。然而,當我變成光之后,才一眨眼,就已經(jīng)繞著地球跑了7圈,隨后,直奔外太空!
“不是我不想念,是光速實在太快!”
第一步:和地球告別……
你們知道光能跑多快嗎?借用愛因斯坦的話,任何物體相對于其他物體的運動速度都不可能超過光速。真空中的光速為299792458米/秒,假設(shè)人類眨一下眼需要0.4秒,那么在我們眨眼的瞬間,光已經(jīng)繞著地球跑了3圈(地球赤道長約為40076千米)。
如此快的速度,讓很多人想到一個有趣的問題:我們能看到東西,是因為光從物體的表面反射(散射)到眼睛里。如果我們能超過光速,跑到光的前面,就能看到物體前一時刻的狀態(tài),這不就是某種程度的“時光倒流”嗎?
聽起來很有道理。然而真相是,要把一個有質(zhì)量的物體加速到光速,需要無窮大的能量,而在地球上,這種無窮大的能量是不存在的。人類無法將一個有質(zhì)量的物體以任何方式加速到光速,更不用談超過光速。假設(shè)不成立,也就沒辦法討論能不能“時光倒流”的問題。
Tips:
1.光從地球到月球大約需要1.255秒;從地球到太陽大約需要8.3分鐘;從太陽到距離最近的恒星系統(tǒng)——半人馬座阿爾法星需要4年多一點;從銀河系到距離最近的大星系——仙女星系大約需要250萬年。
2.愛因斯坦說宇宙中的物質(zhì)最快速度不會超過光速,但宇宙本身的膨脹速度已經(jīng)超過了光速。
作為一道光,我在宇宙里不斷奔跑,只是……
“跑了這么久,還是沒看到宇宙的邊界,難道要跑幾百億年?我已經(jīng)有點冷,有點餓,有點想回去了……”
第二步:奔向宇宙!!!
知道宇宙誕生了多少年,就能知道它有多大。這是人類一直想知道的事情。但我們就像是畫在紙上的紙片人,除非飄在空中俯瞰,否則很難了解這張紙的情況。
一開始,大家認為宇宙誕生于150億年前的一次大爆炸,后來經(jīng)過研究,認為它應該起源于137億年前。
直到2013年,歐洲航天局的普朗克衛(wèi)星公布新數(shù)據(jù),宇宙年齡應為138.2億年。相比之下,地球的年齡就小得多,只有差不多46億年——沒錯,它還是一個“孩子”!再想想人類誕生的時間,哦!那可真不值一提。
但即便如此,人類還是在努力用現(xiàn)有的知識去了解宇宙。
例如,我們已經(jīng)知道,宇宙里的星系大致可以分為四種類型:螺旋形、橢圓形、透鏡形、不規(guī)則形。我們身處的銀河系就是一個螺旋形,直徑約為10萬光年。雖然它如此龐大,但在地球上仰望,我們只能看到一條亮帶,原因自然是“只緣身在此山中”了,誰讓地球就在銀河系里面呢?
除了大得超乎想象之外,宇宙還冷得超乎想象。因為絕大多數(shù)宇宙空間都遠離太陽或者其它恒星。宇宙中的平均溫度大約在-270.15℃。在這樣的低溫下,即使宇宙里有氧氣可以呼吸,人類也難以生存——我們身體的所有細胞會在瞬間被冰凍凝固!
Tip:
2016年,有專家預測:50億年內(nèi),太陽將變成一顆紅巨星,體積膨脹至目前的100倍;70億年后,它將變成一顆體積與地球相當?shù)陌装恰?/p>
我是不是要帶點小紀念品回去?唔……帶什么好呢?
“前方驚現(xiàn)中子星,它可是除黑洞外密度最大的星體。我要不要挖一小塊帶回地球,給專家們研究研究?”
第三步:帶回紀念品?!
中子星是巨大恒星因自身重力坍縮后形成的產(chǎn)物。和地球相比,它非常非常小,典型直徑只有2547米。但它的密度超級大,乒乓球大小的中子星就相當于地球上一座山的質(zhì)量!
如果我們從中子星上取下1立方厘米的物質(zhì),稱一稱,就會發(fā)現(xiàn),它重量在1億噸以上,甚至能達到10億噸!如果這1立方厘米的物質(zhì)來到地球,你們猜猜會發(fā)生什么事呢?它是直接穿透地心?還是會繞著地球轉(zhuǎn)動?
都不是!當它到達地球表面的瞬間,就會像一顆點燃的巨型核彈,發(fā)生大爆炸!其威力不低于人類制造的最大氫彈——沙皇炸彈(氫彈是核武器的一種,如果原子彈爆炸的威力是百萬噸級,那么氫彈就是千萬噸級)。
十幾分鐘后,更大規(guī)模的爆炸還會出現(xiàn),其威力相當于三千多萬顆沙皇炸彈一起爆炸。地球的生態(tài)環(huán)境會在瞬間被破壞掉,而爆炸的反推力不僅會炸裂地球,還可能會改變它圍繞太陽運行的軌道。
如果鐵絲人真要把它當成紀念品帶回來……恐怕整個地球都“無福消受”了。
2003年9月3日,太空望遠鏡哈勃將它的鏡頭對準夜空里的一個小角落。
這片大約有滿月十分之一大小的區(qū)域,用肉眼看上去幾乎漆黑一片,什么都沒有。
實際上它應該是這樣的!
這些亮點距離地球至少130億光年!
這張圖里的每一個亮點,都是一個星系。
在這里面大約有10000個星系。每個星系里大約有一萬億顆恒星。每顆恒星可能都有一個行星系。
畫面中最大的這個星系是我們所在銀河系的八倍。如此巨大的規(guī)模,從我們的理論體系來說,它是不可能存在的。