'將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?'

太陽系 宇宙 月球 地球 魅力科學君 2019-08-06
"

當我們在晴朗的夜晚裡仰望星空時,通常都會被天空中密密麻麻的星星吸引,這會給我們造成一種感覺,那就是宇宙是充實的,在宇宙空間中佈滿了各式各樣的天體。

"

當我們在晴朗的夜晚裡仰望星空時,通常都會被天空中密密麻麻的星星吸引,這會給我們造成一種感覺,那就是宇宙是充實的,在宇宙空間中佈滿了各式各樣的天體。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

然而事實卻並不是這樣,因為不管是從宏觀角度,還是從微觀的角度來看,我們所處的宇宙,都是一個不折不扣的“超級虛胖子”。

在我們的印象中,八大行星圍繞著太陽有條不紊的運行,形成了一個熙熙攘攘的太陽系。但實際情況卻是,這些行星非常稀疏地分佈在一個半徑大約為45億公里的圓形區域,彼此之間相隔甚遠。

"

當我們在晴朗的夜晚裡仰望星空時,通常都會被天空中密密麻麻的星星吸引,這會給我們造成一種感覺,那就是宇宙是充實的,在宇宙空間中佈滿了各式各樣的天體。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

然而事實卻並不是這樣,因為不管是從宏觀角度,還是從微觀的角度來看,我們所處的宇宙,都是一個不折不扣的“超級虛胖子”。

在我們的印象中,八大行星圍繞著太陽有條不紊的運行,形成了一個熙熙攘攘的太陽系。但實際情況卻是,這些行星非常稀疏地分佈在一個半徑大約為45億公里的圓形區域,彼此之間相隔甚遠。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

假如將八大行星緊緊地挨在一起,僅僅是地球和月亮之間的距離(約38萬公里),就可以將它們全部裝下。需要指出的是,這樣的物質密度在宇宙空間中已經算很高了,實際上,宇宙的密度比這要低很多,相關數據顯示,宇宙的平均密度僅為(10^-29)克/立方厘米。

再來看微觀世界,如果把一個原子比作一座50層的高樓大廈,那麼這個原子內的原子核大約只有一個乒乓球那麼大,而電子則只是這座高樓裡漂浮的幾粒塵埃,除此之外,整個原子空間裡幾乎什麼都沒有。

"

當我們在晴朗的夜晚裡仰望星空時,通常都會被天空中密密麻麻的星星吸引,這會給我們造成一種感覺,那就是宇宙是充實的,在宇宙空間中佈滿了各式各樣的天體。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

然而事實卻並不是這樣,因為不管是從宏觀角度,還是從微觀的角度來看,我們所處的宇宙,都是一個不折不扣的“超級虛胖子”。

在我們的印象中,八大行星圍繞著太陽有條不紊的運行,形成了一個熙熙攘攘的太陽系。但實際情況卻是,這些行星非常稀疏地分佈在一個半徑大約為45億公里的圓形區域,彼此之間相隔甚遠。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

假如將八大行星緊緊地挨在一起,僅僅是地球和月亮之間的距離(約38萬公里),就可以將它們全部裝下。需要指出的是,這樣的物質密度在宇宙空間中已經算很高了,實際上,宇宙的密度比這要低很多,相關數據顯示,宇宙的平均密度僅為(10^-29)克/立方厘米。

再來看微觀世界,如果把一個原子比作一座50層的高樓大廈,那麼這個原子內的原子核大約只有一個乒乓球那麼大,而電子則只是這座高樓裡漂浮的幾粒塵埃,除此之外,整個原子空間裡幾乎什麼都沒有。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

宇宙是如此的空曠,不免令人吃驚,同時也讓人好奇,如果將宇宙中的所有原子核以及電子,全部都緊緊地挨在一起,形成一個不留空隙的物體,那麼這個物體會有多大?

事實上,宇宙中確實存在著這種緻密天體。在大質量恆星生命的末期,它們會因為失去核心的能量而坍塌,併發生威力巨大的超新星爆發,這時巨大的力量會將恆星核心中的電子壓進了原子核,並與原子核內的質子中和形成了中子。

"

當我們在晴朗的夜晚裡仰望星空時,通常都會被天空中密密麻麻的星星吸引,這會給我們造成一種感覺,那就是宇宙是充實的,在宇宙空間中佈滿了各式各樣的天體。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

然而事實卻並不是這樣,因為不管是從宏觀角度,還是從微觀的角度來看,我們所處的宇宙,都是一個不折不扣的“超級虛胖子”。

在我們的印象中,八大行星圍繞著太陽有條不紊的運行,形成了一個熙熙攘攘的太陽系。但實際情況卻是,這些行星非常稀疏地分佈在一個半徑大約為45億公里的圓形區域,彼此之間相隔甚遠。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

假如將八大行星緊緊地挨在一起,僅僅是地球和月亮之間的距離(約38萬公里),就可以將它們全部裝下。需要指出的是,這樣的物質密度在宇宙空間中已經算很高了,實際上,宇宙的密度比這要低很多,相關數據顯示,宇宙的平均密度僅為(10^-29)克/立方厘米。

再來看微觀世界,如果把一個原子比作一座50層的高樓大廈,那麼這個原子內的原子核大約只有一個乒乓球那麼大,而電子則只是這座高樓裡漂浮的幾粒塵埃,除此之外,整個原子空間裡幾乎什麼都沒有。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

宇宙是如此的空曠,不免令人吃驚,同時也讓人好奇,如果將宇宙中的所有原子核以及電子,全部都緊緊地挨在一起,形成一個不留空隙的物體,那麼這個物體會有多大?

事實上,宇宙中確實存在著這種緻密天體。在大質量恆星生命的末期,它們會因為失去核心的能量而坍塌,併發生威力巨大的超新星爆發,這時巨大的力量會將恆星核心中的電子壓進了原子核,並與原子核內的質子中和形成了中子。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

這些中子與原子核內之前的中子一起,被壓縮得緊緊地挨在一起,就形成了一種被稱之為“中子星”的天體。

考慮到宇宙的無限性,這裡我們的討論只能在限制在可觀測宇宙的範圍。又因為我們對暗能量、暗物質幾乎一無所知,所以它們也不在我們今天的討論範圍內。

因此,我們可以將這個問題準確地定義為:如果將整個可觀測宇宙壓縮成一顆中子星,那這顆中子星有多大?

"

當我們在晴朗的夜晚裡仰望星空時,通常都會被天空中密密麻麻的星星吸引,這會給我們造成一種感覺,那就是宇宙是充實的,在宇宙空間中佈滿了各式各樣的天體。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

然而事實卻並不是這樣,因為不管是從宏觀角度,還是從微觀的角度來看,我們所處的宇宙,都是一個不折不扣的“超級虛胖子”。

在我們的印象中,八大行星圍繞著太陽有條不紊的運行,形成了一個熙熙攘攘的太陽系。但實際情況卻是,這些行星非常稀疏地分佈在一個半徑大約為45億公里的圓形區域,彼此之間相隔甚遠。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

假如將八大行星緊緊地挨在一起,僅僅是地球和月亮之間的距離(約38萬公里),就可以將它們全部裝下。需要指出的是,這樣的物質密度在宇宙空間中已經算很高了,實際上,宇宙的密度比這要低很多,相關數據顯示,宇宙的平均密度僅為(10^-29)克/立方厘米。

再來看微觀世界,如果把一個原子比作一座50層的高樓大廈,那麼這個原子內的原子核大約只有一個乒乓球那麼大,而電子則只是這座高樓裡漂浮的幾粒塵埃,除此之外,整個原子空間裡幾乎什麼都沒有。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

宇宙是如此的空曠,不免令人吃驚,同時也讓人好奇,如果將宇宙中的所有原子核以及電子,全部都緊緊地挨在一起,形成一個不留空隙的物體,那麼這個物體會有多大?

事實上,宇宙中確實存在著這種緻密天體。在大質量恆星生命的末期,它們會因為失去核心的能量而坍塌,併發生威力巨大的超新星爆發,這時巨大的力量會將恆星核心中的電子壓進了原子核,並與原子核內的質子中和形成了中子。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

這些中子與原子核內之前的中子一起,被壓縮得緊緊地挨在一起,就形成了一種被稱之為“中子星”的天體。

考慮到宇宙的無限性,這裡我們的討論只能在限制在可觀測宇宙的範圍。又因為我們對暗能量、暗物質幾乎一無所知,所以它們也不在我們今天的討論範圍內。

因此,我們可以將這個問題準確地定義為:如果將整個可觀測宇宙壓縮成一顆中子星,那這顆中子星有多大?

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

這個問題就比較簡單了,我們只需要知道整個可觀測宇宙的質量,以及中子星的密度,就可以得出答案。

已知中子星的密度約為 (10^14)克/立方厘米,而關於可觀測宇宙的質量,目前科學界還沒有統一的數據,這裡以“WolframAlpha”(一個計算知識引擎)提供的數據為參考,即可觀測宇宙的質量為(3.4 x 10^57)克。

根據體積公式“體積等於質量除以密度”,通過簡單的計算,我們就可以得出,這顆“超級中子星”的體積為 3.4 x 10^43 立方厘米,即3400億億億億億立方厘米。看起來這個數字很大,但實際換算一下,它只不過是一個半徑約為200億公里的球體而已。

"

當我們在晴朗的夜晚裡仰望星空時,通常都會被天空中密密麻麻的星星吸引,這會給我們造成一種感覺,那就是宇宙是充實的,在宇宙空間中佈滿了各式各樣的天體。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

然而事實卻並不是這樣,因為不管是從宏觀角度,還是從微觀的角度來看,我們所處的宇宙,都是一個不折不扣的“超級虛胖子”。

在我們的印象中,八大行星圍繞著太陽有條不紊的運行,形成了一個熙熙攘攘的太陽系。但實際情況卻是,這些行星非常稀疏地分佈在一個半徑大約為45億公里的圓形區域,彼此之間相隔甚遠。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

假如將八大行星緊緊地挨在一起,僅僅是地球和月亮之間的距離(約38萬公里),就可以將它們全部裝下。需要指出的是,這樣的物質密度在宇宙空間中已經算很高了,實際上,宇宙的密度比這要低很多,相關數據顯示,宇宙的平均密度僅為(10^-29)克/立方厘米。

再來看微觀世界,如果把一個原子比作一座50層的高樓大廈,那麼這個原子內的原子核大約只有一個乒乓球那麼大,而電子則只是這座高樓裡漂浮的幾粒塵埃,除此之外,整個原子空間裡幾乎什麼都沒有。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

宇宙是如此的空曠,不免令人吃驚,同時也讓人好奇,如果將宇宙中的所有原子核以及電子,全部都緊緊地挨在一起,形成一個不留空隙的物體,那麼這個物體會有多大?

事實上,宇宙中確實存在著這種緻密天體。在大質量恆星生命的末期,它們會因為失去核心的能量而坍塌,併發生威力巨大的超新星爆發,這時巨大的力量會將恆星核心中的電子壓進了原子核,並與原子核內的質子中和形成了中子。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

這些中子與原子核內之前的中子一起,被壓縮得緊緊地挨在一起,就形成了一種被稱之為“中子星”的天體。

考慮到宇宙的無限性,這裡我們的討論只能在限制在可觀測宇宙的範圍。又因為我們對暗能量、暗物質幾乎一無所知,所以它們也不在我們今天的討論範圍內。

因此,我們可以將這個問題準確地定義為:如果將整個可觀測宇宙壓縮成一顆中子星,那這顆中子星有多大?

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

這個問題就比較簡單了,我們只需要知道整個可觀測宇宙的質量,以及中子星的密度,就可以得出答案。

已知中子星的密度約為 (10^14)克/立方厘米,而關於可觀測宇宙的質量,目前科學界還沒有統一的數據,這裡以“WolframAlpha”(一個計算知識引擎)提供的數據為參考,即可觀測宇宙的質量為(3.4 x 10^57)克。

根據體積公式“體積等於質量除以密度”,通過簡單的計算,我們就可以得出,這顆“超級中子星”的體積為 3.4 x 10^43 立方厘米,即3400億億億億億立方厘米。看起來這個數字很大,但實際換算一下,它只不過是一個半徑約為200億公里的球體而已。

將可觀測宇宙壓縮成中子星會有多大?和太陽系相比,到底誰大?

我們拿它與太陽系相比,看看到底誰大。廣義太陽系的半徑大約為1光年,而1光年的距離約為94605億公里,也就是說,這顆由整個可觀測宇宙壓縮成的“超級中子星”,其體積遠遠不如我們太陽系大。

是的,我們所處的宇宙就是這麼空曠,平均算下來,每立方米的宇宙空間,就只有幾個氫原子。


好了,今天我們就先講到這裡,歡迎大家關注我們,我們下次再見`

(本文圖片來自網絡,如有侵權請與作者聯繫刪除)

"

相關推薦

推薦中...