如果把银河系缩小到一个电子的大小,那么宇宙有多大呢?

zzlsyg


答:银河系和可观测宇宙的大小,我们都用“光年”来表示,两者相差并不是特别大,银河系直径16万光年,可观测宇宙直径920亿光年,相差58万倍。


目前的天文学,无法得知宇宙的真实大小,根据宇宙暴涨模型计算,我们的可观测宇宙直径为920亿光年。

或许真实宇宙是可观测宇宙的10^25倍还要多,但是可观测宇宙之外发出的光,从宇宙诞生到现在(138亿年),还没有足够的时间到达地球。

在量子力学中,电子是点粒子,一般以电子云的形式在原子核周围运动;只有在经典力学中,我们才把电子看成球状粒子,它的经典直径为10^-15米。

于是题目的假设,把银河系缩小到电子大小,那么我们可观测宇宙直径将缩小为5.8*10^-10米,大约是6个氢原子直径的大小,当然这只是可观测宇宙的范围。即便如此,在我们可观测宇宙中,也有超过一万亿个星系。


银河系和可观测宇宙之间的比较,还是容易接受的,但是银河系相对于我们地球的尺度,那就相差太大了,比如:

(1)银河系直径16万光年;

(2)地球直径1.27万公里;

(3)1光年=9.46*10^12公里;

这时候把地球缩小到电子大小的话,银河系直径将缩小成0.12米,可观测宇宙将缩小到69公里;这个对比,就让我们更直观地看到地球、银河系和可观测宇宙间的大小关系。


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艾伯史密斯


这种题目实际上就是一个简单的数学题,只要把已知的银河系大小与宇宙大小比例相应缩小简单类比就能得到。

时空通讯已经答了不少类似的题目,比如地球如果是一个电子,宇宙有多大;如果太阳如一颗黄豆般大,那太阳系有多大等等,无非是丈量一下我们的宇宙而已。

简单比例类比,宇宙可视直径为930亿光年,而银河系直径只有10万光年。现在有新发现,人类原来对银河系的观测有误,实际银河系可能要扩大一倍。那么银河系直径就是20万光年。

按这个比例计算,宇宙直径是银河系的465000倍。

电子是基本粒子,是一个很小的单位,其直径在10^-15m(米),也就是说0.0000000000000001米,乘以465000倍就是0.0000000000465米,用指数表示就是4.65*10^-10米,约0.465nm(纳米)大。

银河系变成了电子,就属于fm(飞米)级,1fm,就是10^-15m(米)。1米(m)=1000000000纳米(nm),1纳米(nm)=1000000飞米(fm)。

1个标准原子直径约10^-10m,比电子大了5个数量级,大10万倍,而可观测宇宙直径比银河系大46.5万倍,也就相当于不到5个原子大小。

宇宙中的物质,一般到了极大宏观和极小微观都比较难以想象,人类普遍只能对中观事物(就是眼睛能够看到的事物)有比较直观的了解。

上述大小比较到了极小的微观世界,各位能够有一个直观的了解吗?

而且宇宙与银河系很难类比,相对对宇宙来说,银河系又成了一个微观事物或者说中观事物,是能够看得穿的事物。而宇宙是看不穿的,我们说的只是可观测宇宙,还有不可观测到底有多大呢?

银河系是一个扁平铁饼状漩涡星系,而宇宙是什么形状呢?是圆的还是椭圆形还是不规则形状?还有理论认为宇宙是平坦的、弯曲的等等,这些都无法量化,因此按照体积来计算,就更无法衡量银核系与宇宙的比例了。

现在人类已经观测到的宇宙星系达1200亿个,这只占宇宙中一块小小的天区。

据科学界估计,宇宙星系总量不少于数万亿个甚至10万亿个。在宇宙中,银河系只相当我们在地球尺度可观测的一粒灰尘罢了。而我们太阳又是银河系里数千亿颗恒星中的一颗,地球质量只有太阳质量的0.0003%。所以我们不要高估自己,都是宇宙中的一粒微尘。

因此宇宙目前还是人类无法企及的一个空间。

时空通讯观点,欢迎点评讨论。


时空通讯


如果把银河系缩小到一个电子的大小,那么宇宙有9个原子大!

首先我们来看,根据现有的科学观测数据,宇宙的直径大约为930亿光年,而银河系的直径约为10万光年。因此宇宙直径是银河系直径的930亿/10万=93万倍。因此,如果银河系缩小到一个电子大小,即直径变为10^(-15)米。那么,宇宙的直径就要变为:

93万*10^(-15)米=9.3*10^(-10)米。而一个原子直径大小恰好是10^(-10)米,所以如果说银河系缩小到一个电子的大小,那么宇宙就会缩小到9个原子大小。

即如上图所示,如果银河系变成如图中所示的一个小黑点,那么宇宙就是9个由红色的原子核(蓝色的质子、绿色的中子)和核外的黑色的电子构成的原子。可见银河系与宇宙相比,也是非常渺小的。同时也说明,存在与人类生产生活关系非常密切的两个宇宙,大宇宙就是宏观天体:宇宙——银河系——太阳系——地球。小宇宙就是微观原子:原子——核外电子

——中子、质子。


地震博士


这个问题是无法确切回答的,因为银河系、电子以及宇宙的确切大小目前并不清楚,只能做个大概估算。

由于我们身处银河系之中,银河系的尺寸并不容易测量出来,目前给出的银河系直径范围是10万至20万光年,这里就取10万光年。

根据粒子物理标准模型,电子是基本粒子,它们是没有大小的点粒子。目前的测量结果表明,电子半径小于质子半径的千分之一,这里就取10^-18米。

宇宙从诞生之初到现在持续膨胀,经过138亿年后,宇宙已经膨胀到极大的程度。我们现在只知道可观测宇宙的大小——以地球为观测中心,向外延伸大约465亿光年。至于可观测宇宙的外面还有多大,我们无从得知,所以整个宇宙的大小是未知的。

根据上述数据,如果银河系缩小到电子的尺度,那么在这种情况下,可观测宇宙的半径只有4.65×10^-13米,这大概是现实世界中氢原子半径的百分之一,或者质子半径的500倍。宇宙尚且如此大小,更不用说渺小到尘埃里的人类。

可见,微观尺度很小。从现有的理论来看,宇宙中最小的尺度是普朗克长度,这要比上述所取的电子半径尺度小得多,只有1.6×10^-35米。


火星一号


我们的可见宇宙至少有930亿光年的直径,银河系有10万光年的直径,一颗电子的直径尺寸在10^-15m。如果把银河系缩小到电子大小,则缩小了9.46*10^35倍。那么此时可见宇宙的大小是:9.3*10^-10m,大概是0.93nm。原子的大小大概是0.1nm左右,所以真的把银河系缩小为一个电子大小的话,可见宇宙的大小就是9-10个原子大小。



有些碳纳米管直径只有1nm,所以可见宇宙的大小就是那么大点。不过可见宇宙外还有空间,假如整个宇宙是可见宇宙的1000倍,即93万亿光年,则整个宇宙缩小后只有约0.1毫米,就是头发丝大小而已。想想我们人类在银河系中都是小不点,在宇宙尺度下基本就是小的可以认为不存在了。



这让我想起了旅行者一号在飞往太阳系外航行中对着地球拍摄的著名照片:“暗淡蓝点”,在照片中地球就是一个只有一像素的点,而我们人类则什么都不是!


科学探秘频道


这么多回答都是答非所问,题目是如果银河系缩小成电子大小,那宇宙有多大?题主提问的目的是想知道宇宙比银河系能大多少?

我来回答,目前可观测宇宙的直径是920亿光年,银河系的直径是10万光年,宇宙直径是银河系直径的92万倍,为了方便计算,就算100万倍,电子的直径是10^-15m,把电子直径放大100万倍就是题主想要的答案了,很多人可能认为应该会不小

那就让我们来算一下,10^-15m×1000000=10^-9m,也就是一纳米,对,你没看错,是一纳米!仍然在微观世界的范围,十个原子的长度就是一纳米,直径一纳米的东西有多大呢?肉眼根本看不到,世界上最小的病毒都有几十纳米长!


罗德华晋


由于真正的宇宙大小我们不知道,只能以可观测宇宙讨论,在此基础上,缩小后的宇宙,半径只有9.2*10负13次方米,这样的尺寸,甚至比氢原子还要小上不少。

目前电子的测量半径结果是不大于10的负17次方厘米这个数量级,而银河系的直径约10万光年左右,宇宙的直径(特指可观测宇宙)是920亿光年,进过简单的换算,如果银河系缩小到电子尺寸,那么宇宙的半径只有9.2*10负13次方 米。

理论上电子是没有体积的,但它有一个测量半径是在10的负17次方厘米这个数量级,也即是电子的半径不高于这个,但这只是目前的实验结果,而且这个结果是没法精确的(只能用数量级估算),早在上世纪60年代,就有科学家测出电子半径是在10的负13到14次方厘米,还后来丁肇中先生的实验推翻了它们,认为理论是对的,实验不能发现电子的真实半径。

最后想说一句,上面只是以可观测宇宙为例进行的说明,但实际上在可观测宇宙之外的世界,我们并不知道有多大。

期待您的点评和关注哦!


赛先生科普


茫茫宇宙,无边无际,无限之大,不管将银河系缩小成什么东西,都不能跟宇宙比大小!

猜想:我们生存的区域,包括这些有气体与星球的区域,或许是直径有几万亿或几亿亿几十亿亿光年,几百亿亿,几千亿亿亿……,在这区域之外,是无边无际的真空世界,要真是这样,实在是太不可思议了与太可怕了呀!

实际上,银河系的这点空间与无限宇宙相比,根本就不存在有比法!

哪怕就是可见宇宙(据说直径是九百三十亿光年,到低实际是不是这个数字只有鬼才知道,都是些所谓科学家们瞎扯的!前几年说是四百六十亿光年,今年甚至新出现一千八百六十亿光年的说法,由此可见,可见宇宙的直径人类目前根本就搞不清是多少!因为没有哪种办法能测量出,只能瞎猜测了!)也不存在与无限宇宙有比法!

中国道教告诉我们,宇宙如同数字1,2,3,4,5,6,7…………一样,大无止境!



用户创维


这得看你理解的宇宙是狭义的宇宙还是广义的宇宙

狭义的宇宙

狭义的宇宙是根据目前已知的科学推论出来的一个宇宙模型,它的大小是可以预测的,形状也已经被科学家们建立了一个大概,但我们仍然无法准确的来衡量银河系在已知宇宙中存在的大小,假设银河系的大小是一个电子,那么狭义宇宙的大小应该相当于是一片大海。

广义的宇宙

如果我们用更加广泛的看法来看待问题,那么宇宙是无限大的,它不存在开始也不存在于结束,就像数学里一根无限延伸的直线,所以讨论宇宙的大小并没有意义。

最后给大家附上我们无限漂亮的银河系


科技单身狗


宇宙里某个个体缩小,对宇宙的大小没什么影响,假如银河系如题主所说,缩小为一电子大小,宇宙肯定还是原来那么大,别受宇宙大爆理论鼓惑,宇宙本身从来就没有忽大忽小过,物质密度有大小变化情况发生,不等于宇宙本身也会发生这种大小变化。说句到底的话,银河系也是不可能缩小成一个电子一般大的,说物质会缩小成没有内部空间,不符合物质运动变化需要空间的基本原理。物质再么小,内部都是有空间的,不然,它就不能运动变化。宇宙大爆炸理论那个没有内部空间的“始原子",是个死原子,它里面无空间,其物质不能运动,怎么会爆炸?空间大小在任何物质内部,都是相对的,没有绝对无空间的物质,空间就是物质的隐形存在。


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