如果地球只有1.5厘米，等比缩小的宇宙有多大？

2024-07-23 11:09 由魅力科学君发表于 #社会

对于我们人类来讲，地球是一个非常庞大的存在，毕竟从古到今所有的人类都是生活在这颗星球之上，然而在于浩瀚的宇宙中，地球却渺小得不值一提。那么，如果地球只有1.5厘米，那等比缩小的宇宙会有多大呢？下面我们就来讨论一下这个问题。

1.5厘米的长度，大概相当我们常见的玻璃弹珠的直径，已知地球的直径约为12742公里，简单计算一下可知，将地球缩小到1.5厘米，相当于将地球的实际直径缩小到原本的8.504亿分之1。

按此比例缩小的话，太阳的直径就只有大约1.64米，太阳与地球的距离会缩小到大约176米，整个太阳系的直径也只有大约22260公里（以奥尔特星云为边界的太阳系，直径约为2光年），而银河系的直径也会缩小大约11.13亿公里（银河系的主体结构直径约为10万光年）。

根据科学家的估算，可观测宇宙的直径约为920亿光年，也就是说，按此比例缩小的话，可观测宇宙的直径还是有大约108.2光年，这是什么概念呢？这样说吧，1光年的距离大约是9.46万亿公里，而以我们人类目前的科技水平，仅仅是1光年，也是可望而不可及的距离。

例如大名鼎鼎的“旅行者1号”探测器，其当前速度也只有大约17公里/秒，而以这种速度跨越1光年，则需要长达1.76万年的时间，这还没有将太阳引力的减速作用考虑进去。

看到这里，可能已经有人在感叹：宇宙真的太大了。但大家先别忙着感叹，因为可观测宇宙，指的是我们在宇宙中能够看到的最大范围，它可以视为一个以我们所在的位置为中心，直径约920亿光年的球体空间，而在这个空间之外，其实还存在着我们观测不到的宇宙。

也就是说，可观测宇宙只能说是宇宙的一部分，那整个宇宙有多大呢？对于这个问题，一种常见的观点认为，宇宙很可能是无限的。显而易见的是，如果宇宙真的是无限的，那么将其缩小到原本的8.504亿分之1，它同样还是无限的，

不过并不是所有人都对“宇宙无限”这一观点表示认同，比如说著名的理论物理学家斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）就提出理论称，宇宙应该是“有限无边”的。

什么是“有限无边”呢？我们可以用一个简单的思想实验来说明，想象一下，假如在一个球体的表面生活着一群二维生物，它们只能在这个二维的球体表面行动，那么对于它们来讲，虽然这个球体的表面是有限的，但是它们却找不到球体表面的边界，如果它们沿着某一个方向一直前进，那么它们迟早会回到原点。

同样的道理，如果宇宙在一个更高的维度上弯曲，那么在更高的维度上，整个宇宙就可能是封闭的，而生活在这种宇宙中的我们，也就只能在一个弯曲的三维空间里行动，在这种情况下，这个宇宙就是“有限无边”的，如果我们沿着某一个方向一直前进，那么我们迟早也会回到原点。

那么，这个“有限无边”的宇宙应该有多大呢？实际上，作为弦理论的创始人之一的理论物理学家莱昂纳德·萨斯坎德（Leonard Susskind），就曾经根据霍金提出的理论对此进行了专业的计算，他的计算结果是：整个宇宙的直径大约为10的10的10的122次方秒差距。

（↑莱昂纳德·萨斯坎德）

秒差距天文学家常用的一种距离单位，1秒差距就是3.26光年，所以关于个计算结果，我们可以这样理解：整个宇宙的直径为3.26乘以10x次方光年，而x等于10的y次方，y则等于10的122次方，也就是1后面跟上122个零。

可以看到，这是一个庞大得令我们难以想象的数字，按此计算的话，如果地球只有1.5厘米，那等比缩小的宇宙，其直径也只是缩小了区区9个数量级，它依然庞大得令我们难以想象。

需要指出的是，这只是一种理论上的推测，并不是确定的结论，所以大家看看就成，不必当真。总而言之，对于我们人类来讲，宇宙真的太大了，即使是可观测宇宙，都大得令我们叹为观止，人类未来真的能够在如此浩瀚的宇宙中遨游吗？这是一个值得深思的问题。