如果把银河系缩小到一个电子的大小,那么宇宙有多大呢?

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随着我们观测技术的发展进步,关于银河系的认识就会越深,它的数据也会越来越准确,2018年我国的郭守敬巡天望远镜观测的最新数据显示银河系的直径高达20万光年

而我们的太阳系位于距离银心2.6万光年的一条悬臂上,正在以每秒240公里的速度绕着银心狂奔,大约2.25亿年绕银心一圈。现在距离地球最远的人造物体就是上个世纪发射的旅行者一号,飞行了42年距离我们大约220亿公里,正在以每秒17公里的速度向太阳系外飞去,大约需要一万七千六百年能飞出太阳系,而太阳系的半径仅仅是1光年。

按照现在的主流观点认为宇宙起源于138.2亿年前的奇点大爆炸,而可观测的宇宙直径大约是930亿光年,当然这并不意味着宇宙的真实直径。

如果不去考虑宇宙的真实形状,宇宙的每一点都有一个自己的可观测宇宙,它可能和地球上的可观测宇宙重合当然也可能不重合。

那么可观测宇宙直径是银河系直径的46.5万倍

电子的直径大约是10^-15m,这个目前虽然还有争议但是本题就用这个数据了,而整个原子的直径大约是电子的10万倍,那么直接类比来看可观测的宇宙直径就变为了4.65个原子直径的大小。

但实际上如果宇宙是无限的,那么无论银河系如何缩小,无限的终究还是无限的。



科学黑洞


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


宇宙的大小是我们尚未掌握的,因为宇宙空间一直在加速膨胀之中,现在的可观测宇宙直径是930亿光年,未来这个数字还会继续增加


人类目前所看到的宇宙就是以地球为中心,半径465亿光年的一个球形区域,在此区域内天文学家已经发现了1200多亿个星系,我们的银河系只是其中普普通通的一个棒旋星系,没有什么特殊之处。

具体到数据上来看,我们的银河系直径20万光年,中心厚度1.6万光年,拥有恒星上千亿颗,我们的太阳同样是普通的一颗黄矮星,没有什么特殊之处。


相比动辄上亿光年的宇宙,物质的基本构成却非常渺小,电子的体积比原子还要小,以电子云的形态围绕着原子核,从数据上来看电子的直径是10^-15m,也就是0.0000000000000001米,而整个原子的直径是10^-10m,比电子大10万倍。

我们的银河系直径20万光年,可观测宇宙直径比它大46.5万倍,因此将银河系缩小成电子的话,整个可观测宇宙的大小相当于不到5个原子,肉眼根本不可见。


物质的最小结构和最大结构一直是人类科学的重心,越探索越感觉宇宙的奇妙与震撼,微小的原子内部99.99999%都是空的,原子核大小只有原子的千亿分之一,但它却占有原子质量的99.96%,核反应的强大能量正是来源于此。

宇宙中最不可理解之事,乃宇宙是可以理解的


宇宙探索未解之迷


如果把银河系缩小到一个电子的大小,那么宇宙有多大呢?

这是一个挺有趣的话题,银河系的大小早先观测是10万光年,而我们太阳系则在距离银心2.6万光年的地方!但据最新的观测银河系直径达16-20万光年!那么我们就取值最大的20万光年!

这是我们银河系的大小,太阳系的位置已经标出!银河系内有数千亿颗恒星!那么电子呢?它又在哪里?电子的位置是在原子内部,与原子核之间.....我们世间的大部分能量都是借助电子所释放出来的,比如光和热以及电磁波等等!

这是一个标准原子内部的模型,电子处在不同的轨道上,但这副不会动的图片是无法表现电子的运动模式的!真正的原子内部也许就是这样!

是不是有些莫名其妙?没错电子就是这样的,它出现在哪里是随机的,而电子能级的提升与跌落掌控几乎整个世界!

我们大部分看到的看不到的,都是电子的所作所为!

那么一个电子的大小是多少呢?10^-15米,客观测宇宙呢?920亿光年!可观测宇宙是银河系的465000倍,似乎差了也不太大,当然请注意这是直径,如果是体积的话,那就另当别论了哦!那么很简单,电子的465000就是缩小后的宇宙大小!

10^-15×465000=0.000000000465M

看起来可观测宇宙太小了.....那么宇宙的大小呢?也许还是930亿光年!那又是为什么呢?

我们通过观测微博背景辐射,测得这个穿越可观测宇宙的三角形的角度极度接近与1度,理论上来讲我们的宇宙是一个平坦的宇宙!

只有在角度大于1度时宇宙才是一个有大小的空间,而等于或者小于一度的话,都趋向于开放的无限大,那么即使可观测宇宙缩小到了0.000000000465M,对于无限大小的宇宙来说直径缩小465000又有什么区别呢?


星辰大海路上的种花家


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


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


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


宇宙有多大呢,实在讲,现在的人类还不知道宇宙到底有多大,如今所说的930亿光年是人类穷尽现在的极限所能观测到的范围,就好比一只猴子站在一座孤岛上的树上极目远眺,它望的最远的范围就是可观测。所以,我们常说的930亿光年是可观测宇宙直径。

现在关于宇宙的形状有这几个猜测,一个是平坦的、一个是球状的、一个是马鞍开放形的,如果是球形的,星系都附着在表面上,这样的话宇宙的真实大小可能比930亿光年还要小,因为我们看到的不过是相同的星系图景绕了表面一圈又一圈再次被我们看到了而已,在球形的宇宙中,永远也走不到边,好比在地球上从东往西走也走不到边界。

不管怎么样,我们先假设宇宙直径是930亿光年来计算吧。

在经典物理学中,电子具备它的经典直径,尺度是10^-15m,可观测宇宙直径是930亿光年,已知银河系直径约是15-20万光年(现在尚未确定),这样的话就可以求解出缩小后的宇宙直径有多大了,可观测宇宙的直径大概就相当于5个原子直径大小了。

乍一看,你们可能会认为可观测宇宙不大吗?怎么才这么点,其实并不是可观测宇宙不大,而是电子太小了而已。

个人的浅见,欢迎大家评论哟!!!


科幻船坞


我们都知道,宇宙是多么的浩瀚,而地球相对于偌大的地球来说,又是何其渺小。银河系相对于地球来说,也是很大了,银河系的直径大约有13万亿光年,而宇宙很大,我们现在还无法观测到它的最边缘,目前能观测到的宇宙达到了920亿光年远,但实际上宇宙比这还要大上好多倍。

在物理学中,电子是最基本的粒子,作为点粒子,它们没有确定的大小,据测量,电子的半径为10的负18次方米。既然题主说把银河系缩小到一个电子的大小,那么宇宙会有多大?从上面的数据,我们可以得知宇宙的半径就是92的负13次方米,当然这个尺寸大小是我们人类目前能观测到的地球大小换算出来的。实际上,宇宙还比这个要大好多。



银河系和我们目前能够观测到的宇宙相比,还是比较小的,如果把银河系缩小到电子的大小,宇宙肯定是比上述计算的结果还要大出很多的,只是我们现在的科技还有限,还无法能够彻底探测到宇宙的边缘罢了。


好啦,这次的内容就先到这里了,喜欢我们文章的读者,点个赞再走吧!


时间史


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。

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