鐵絲人:柳眉兒姐姐,你聽(tīng)我寫(xiě)的歌好不好聽(tīng):我要成為一道光,閃耀世界,在忽然之間,到達(dá)遙遠(yuǎn)的地點(diǎn)……
柳眉兒姐姐:好聽(tīng)好聽(tīng),后面呢?
鐵絲人:還沒(méi)想好,因?yàn)槲也恢肋b遠(yuǎn)的地方在哪?。?/p>
柳眉兒姐姐:這還用問(wèn)?當(dāng)然是浩瀚的宇宙啦!
為了找到寫(xiě)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(xiě)下一連串的計(jì)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(lái)個(gè)擁抱。然而,當(dāng)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(shí)在太快!”
第一步:和地球告別……
你們知道光能跑多快嗎?借用愛(ài)因斯坦的話,任何物體相對(duì)于其他物體的運(yùn)動(dòng)速度都不可能超過(guò)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(zhǎng)約為40076千米)。
如此快的速度,讓很多人想到一個(gè)有趣的問(wèn)題:我們能看到東西,是因?yàn)楣鈴奈矬w的表面反射(散射)到眼睛里。如果我們能超過(guò)光速,跑到光的前面,就能看到物體前一時(shí)刻的狀態(tài),這不就是某種程度的“時(shí)光倒流”嗎?
聽(tīng)起來(lái)很有道理。然而真相是,要把一個(gè)有質(zhì)量的物體加速到光速,需要無(wú)窮大的能量,而在地球上,這種無(wú)窮大的能量是不存在的。人類無(wú)法將一個(gè)有質(zhì)量的物體以任何方式加速到光速,更不用談超過(guò)光速。假設(shè)不成立,也就沒(méi)辦法討論能不能“時(shí)光倒流”的問(wèn)題。
Tips:
1.光從地球到月球大約需要1.255秒;從地球到太陽(yáng)大約需要8.3分鐘;從太陽(yáng)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(diǎn);從銀河系到距離最近的大星系——仙女星系大約需要250萬(wàn)年。
2.愛(ài)因斯坦說(shuō)宇宙中的物質(zhì)最快速度不會(huì)超過(guò)光速,但宇宙本身的膨脹速度已經(jīng)超過(guò)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(méi)看到宇宙的邊界,難道要跑幾百億年?我已經(jīng)有點(diǎn)冷,有點(diǎn)餓,有點(diǎn)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(huà)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(kāi)始,大家認(rèn)為宇宙誕生于150億年前的一次大爆炸,后來(lái)經(jīng)過(guò)研究,認(rèn)為它應(yīng)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(yīng)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(méi)錯(cuò),它還是一個(gè)“孩子”!再想想人類誕生的時(shí)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(shí)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(gè)螺旋形,直徑約為10萬(wàn)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(shuí)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?yàn)榻^大多數(shù)宇宙空間都遠(yuǎn)離太陽(yáng)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(xì)胞會(huì)在瞬間被冰凍凝固!
Tip:
2016年,有專家預(yù)測(cè):50億年內(nèi),太陽(yáng)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(dāng)?shù)陌装恰?/p>
我是不是要帶點(diǎn)小紀(jì)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(jì)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(jí)大,乒乓球大小的中子星就相當(dāng)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(huì)發(fā)現(xiàn),它重量在1億噸以上,甚至能達(dá)到10億噸!如果這1立方厘米的物質(zhì)來(lái)到地球,你們猜猜會(huì)發(fā)生什么事呢?它是直接穿透地心?還是會(huì)繞著地球轉(zhuǎn)動(dòng)?
都不是!當(dāng)它到達(dá)地球表面的瞬間,就會(huì)像一顆點(diǎn)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(wàn)噸級(jí),那么氫彈就是千萬(wàn)噸級(jí))。
十幾分鐘后,更大規(guī)模的爆炸還會(huì)出現(xiàn),其威力相當(dāng)于三千多萬(wàn)顆沙皇炸彈一起爆炸。地球的生態(tài)環(huán)境會(huì)在瞬間被破壞掉,而爆炸的反推力不僅會(huì)炸裂地球,還可能會(huì)改變它圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道。
如果鐵絲人真要把它當(dāng)成紀(jì)念品帶回來(lái)……恐怕整個(gè)地球都“無(wú)福消受”了。
2003年9月3日,太空望遠(yuǎn)鏡哈勃將它的鏡頭對(duì)準(zhǔn)夜空里的一個(gè)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(méi)有。
實(shí)際上它應(yīng)該是這樣的!
這些亮點(diǎn)距離地球至少130億光年!
這張圖里的每一個(gè)亮點(diǎn),都是一個(gè)星系。
在這里面大約有10000個(gè)星系。每個(gè)星系里大約有一萬(wàn)億顆恒星。每顆恒星可能都有一個(gè)行星系。
畫(huà)面中最大的這個(gè)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(lái)說(shuō),它是不可能存在的。