03.06 一立方光年的水有多大質量?會比銀河系更重嗎?

星辰大海路上的種花家


這個問題包含著一個很有意思的問題,是顛覆我們常識的,就是太陽系、銀河系、宇宙的密度有多大。

太陽系的密度是很低的,形象一點說就和真空差不多,如果太陽系的原子都均勻分佈,並以奧爾特星雲作為半徑,那麼每立方米的質量只有0.00000000001克,用稀薄來形容它已經遠遠不夠了,人類製造的真空也比它密度大好多。

恆星系之間是更空曠的太空,而且距離非常遙遠,距離地球最近的恆星也要4.2光年,太陽系處於銀河系中恆星系比較密集的地方,所以儘管太陽系密度很小,也要比銀河系的密度大上億倍,那麼銀河系的密度就比我們的“真空”還要小很多,每立方米也就幾千個原子而已,就算地球那麼大的體積也不過塵埃的重量。

儘管銀河系直徑達10萬-18萬光年,體積達1000萬億光年,比一立方光年大很多,但和水相比密度實在太小了,其質量不到一立方光年水的億分之一。

當然一立方光年的水也無法存在,它擁有的密度和質量會使它瞬間坍縮為黑洞。


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答:一立方光年的水,質量遠比銀河系重。


根據最新的天文觀測表明,銀河系質量大約是太陽的1.5萬億倍,也就是3*10^42kg,恆星數量大約是2000億顆,但是銀河系只有百分之幾的質量來自於恆星,絕大部分質量來自於暗物質。

根據我國郭守敬巡天望遠鏡去年公佈的數據,銀河系直徑超過20萬光年,這是一個非常大的尺度,要知道旅行者一號在太空中40多年,才飛了0.00228光年。


一光年是9.46*10^15米,我們就以標壓下水的密度為例,看看一立方光年的水到底有多重:

M=ρV=10^3*(9.46*10^15)^3≈8.5*10^50kg;

可以看到,一立方光年的水,質量大約是整個銀河系質量的3億倍;即便銀河系直徑高達20萬光年,平均厚度為2000光年,也遠遠沒有一立方光年的水重。

其中的原因,是宇宙非常空曠,遠比我們想象的要空曠;我們在看星系圖片時,表面上星系中是密密麻麻的恆星,實際上這些恆星的分佈非常稀疏。


比如我們太陽直徑為140萬公里,但是距離太陽最近的恆星有4光年;以奧爾特云為界邊界,太陽系半徑大約是1光年,如此計算的話,我們太陽系的平均密度只有:

ρ=M/V=5.6*10^-19km/m^3;

相當於每立方厘米的體積內,只有大約三百個原子;要知道,一立方厘米的空氣內,可有2.69*10^19個原子;如果算上恆星之間的星際空間,銀河系的平均密度更低,大約每立方厘米只有幾個氫原子質量。


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艾伯史密斯


這個比喻打的比較有水平,一立方光年的水有多大質量?會比銀河系更重嗎?小地還是按照一貫的做法先來個較為精確的計算再來作比較吧!

一、一立方光年的水質量有多大?

我們都知道,光年是長度單位,它表示光在一年內所穿越的距離,按照光速約為為每秒30萬km計算,光在一年內穿越的距離為9460800000000km(約為9.5萬億,60*60*24*365*300000=9.5E12km),如果真有1立方光年的水,就相當於正方體的容器長寬高分別為9.5E12km,其容積為8.57375E38立方千米。

根據立方千米與立方米的換算公式,可以得出1立方千米=10億立方米,而8.57375E38立方千米就相當於8.57375E47立方米。

我們都知道,水的密度通常取1g/cm³或10³kg/m³,意思是每立方米的水的重量為1T,而1立方光年的水的質量就是8.57375E47噸。

二、一立方光年的水的質量會比銀河系的質量大嗎?

銀河系是我們太陽系所在的恆星系統,就在剛剛過去的幾天裡,科學家發現銀河系的體積比之前認為的要大50%,並且對銀河系的總質量重新進行了估算,“新”銀河系的總質量約為太陽質量的1500000000000倍(1.5萬億),約為4.1771E+38噸。

經過以上的計算,一立方光年的水的重量相當於是283815237.713442個銀河系總質量,可見這1立方年光年水的質量是個什麼概念了吧。

拋開銀河系不說,即便是距離銀河系最近且與銀河系同級別的仙女座星系,其質量也是太陽質量的1.5E+12倍,也就是說要約1.42億對銀河系和仙女座星系組合起來的質量才能與這1立方光年的水抗衡。

根據哈勃望遠鏡的最新觀測數據顯示宇宙的半徑約為460億光年,直徑為920億光年,也就是說這個人類目前已知的宇宙的體積約為3.45085E+71立方千米(讀作3450億8450萬9507兆2510兆兆兆兆)。

然而,根據現在已觀測到的宇宙直徑來計算,已知的宇宙直徑約為8.70394E+23km,銀河系的直徑則為9.4608E+17km,如此算來,目前已知的宇宙的直徑約為銀河系的92萬倍,也就是說“宇宙”最多隻能容下92個銀河系大小的星系,而所謂的宇宙的體積也是銀河系體積4.43161E+53立方千米的7.78688E+17倍。

通過以上的深度計算,可以發現宇宙中除了星羅棋佈“擺放”的一些密度較大的天體外,各天體與天體之間、星際之間等等幾乎都是超真空狀態,密度極其的低,估計星際之間1立方千米的質量還不及一個成年人一天呼吸的空氣質量吧!


地理那些事


誰都知道:體積一立方米的水=一噸,哪麼一立方光年的水是多少噸呢?我們給出答案,那肯定是龐大的天文數字,出這題的題主肯定知道。
一光年是9.46萬億公里,一立方光年是9.46萬億公里x9.46萬億公里x9.46萬億公里的得數,再乘以1立方公里=多少立方米的數據,這讓好奇心者去算吧!

己知銀河系由4000億顆恆星組成,還有行星、小行星、慧星、中子星、黑洞、暗物質,其重量也是十分龐大。憑臆斷:銀河系裡各種物質總質量沒有一光年立方的水質量重。

下圖這張照片是歐洲南方天文臺,由APEX望遠鏡跟蹤大區域銀河系觀測,在過去的幾年中測繪的銀河系銀臂中心區域圖。


文都楊稼


一立方光年的水質量足足有8.47×10的47次方噸,也就是八千四百七十萬億億億億億噸。(水的密度取一立方米一噸)

而銀河系的質量,根據最新數據顯示,它的質量是太陽的1.5萬億倍,而太陽的質量大約是2×10的27次方噸,那麼銀河系的質量就為3×10的39次方噸(三千萬億億億億噸)。

因此一立方光年的水質量是銀河系的2.8億倍。



這中間的計算過程並不複雜,但需要注意一點的是:銀河系內的質量並非全部來自那些“摸得著看得見”的物質(比如恆星、行星等),更多的質量貢獻其實來自暗物質,但遺憾的是,目前人類對暗物質瞭解的很少。


至於一立方光年的水,如果真的將這麼多水框到一起去,它們會因為自身巨大的引力而坍縮為一個超大質量的黑洞。

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賽先生科普


立方米等是立方的基本單位。運動速度,例如火車時速100公里/小時,不能作為立方單位,光年仍是運動速度,不能用作立方單位。1立方光年,什麼叫光年,光年是一個光子在一年運動的距離,光子即不能做水壩,也不能做裝水的瓶子,更不能做游泳池的擋水牆,光子擋不住水,因此1立方光年裡水的質量是零。

事物的存在都有其客觀條件, 水在地球上存在,江河湖海,都是以海岸陸地阻擔著,水才能保持在江河湖海之中,人類有時用水作動力,築水壩建水力發電站,一百多米高的水壩抵抗水壓力,建築難度都很高,人不能任意設想,要做可以放水的立方體,必須有能夠承受水壓力的外牆,地球擁有的總水量約為136億億噸,其中,含鹽的海水約為132.2億億噸。 由於鹽份問題,海水不能被陸地上的生命作為水源來利用。 地球上水量的分佈大致是:海洋佔97.2%,極地冰山佔2.15%,地下水佔0.632%,湖泊與河流佔0.017%,雲中水蒸氣佔0.001%。

如果也應該具有某些客觀事實基礎。

答:光年是指光子運動一年時間通過的距離,速度是單位時間通過的距離,基本表達方式是:秒速即運動物體1秒通過的距離;時速即運動物體1小時通過的距離;年速即運動物體1年通過的距離,速度是表達運動的。而距離基本單位是釐米,米,公里等,沒有包含運動的因素,認光年是距離單位,產生邏輯的混亂。速度1光年(運動單位長度)✖️時間10年=距離10光年。(10個運動單位長度)

一個光子1秒運動30萬公里速度從這裡開始離開⭕️➡️一一一1小時(1秒✖️3600)到達這裡⭕️➡️一一一一一1日(1小時✖️24)到達這裡⭕️➡️一一一一一一1年(1日✖️365)到達這裡⭕️,從開始到達這裡經過1年時間,因為是光子的運動所以稱1光年,由於天文距離遙遠就將這一單位距離由1光秒改用1光年,現在光子以1光年作速度從這裡開始離開⭕️➡️一1年⭕️➡️一2年⭕️➡️一3年⭕️➡️一4年⭕️➡️一5年⭕️➡️一6年⭕️➡️一7年⭕️➡️一8年⭕️➡️一9年⭕️➡️一10年⭕️光子到達目的地。那一個光子巳不在開始的地方,已經在這裡。這和一輛汽車或一列火車從起始離開到達目的地是一樣的。

一列火車從A站以1小時行駛100公里的速度從這裡開始離開🚄➡️一1小時到達100公里處這裡(1小時單位時間通過的距離稱速度)🚄➡️一2小時到達200公里處這裡(速度100公里/小時✖️時間2小時=距離200公里)🚄➡️一➡️一➡️一➡️一➡️一➡️一➡️一➡️🚄到達B站目的地1000公里處。

以上一例是光子運動過程,另一例是火車運動過程,光子開始用1秒作時間單位,火車用1小時作時間單位,基本原理是一樣的。


KongZWang


水的密度1000kg/m3,所以一立方光年水的質量是:1000*(365*24*3600c)^3=8.47*10^50kg。

銀河系質量一搜就行了,大概是:4.2*10^41kg。

所以,1立方光年的水是銀河系質量的20億倍。

如此多的水,其史瓦西半徑為:

rs=1.3億光年。

所以,這麼多水根本就不能夠存在於1立方光年的,只要有這麼多水,立馬就會發生坍塌,最終變成一個超大質量黑洞。

很難想象一個具有銀河系質量20億倍的黑洞是什麼情形,其視界範圍比銀河系還大!如果存在於銀河系邊緣,可以直接就把銀河系全部吞沒。


科學探秘頻道


一立方光年的水質量要遠大銀河系的質量。

銀河系的質量

就在本月初關於銀河系的質量官方給出了最新的數據,天文學家通過對美國宇航局的哈勃太空望遠鏡和歐洲航天局的蓋亞衛星數據的研究,對銀河系的質量進行了迄今為止最精確的測量。銀河系的質量約為1.5萬億倍太陽質量,這其包括大約2000億顆恆星的質量、銀心處大約400萬倍太陽質量的超大黑洞,除此之外就是看不見摸不著的暗物質。太陽質量為1.9891*10^30千克,那麼銀河系的質量大約為2.98*10^42千克。

一立方光年水的質量

水的密度:1*10^3千克每立方米;

一立方光年水體積單位換算成立方米:(9.46*10^15米)^3;

最終質量:M=ρV=10^3*(9.46*10^15米)^3=8.46*10^50kg。

通過以上數據可以看出來一立方光年水的質量大約是銀河系質量的2.8億倍。

銀河系的直徑大約是20萬光年,厚度大約是1.2萬光年,僅僅從體積上說銀河系遠遠超過這一立方光年的水。但是宇宙太過於空曠了,距離我們最近的恆星還要在4.22光年之外,之間都是接近於絕對真空的星際空間。



因此這個結果也並不意外。



科學黑洞


1立方一光年大約=9.46×10∧15米×9.46×10∧15米×9.46×10∧15米=8.46×10∧47立方米。

8.46×10∧47立方米水=8.46×10∧47噸=8.46×10∧50kg。

大約等於20億個銀河系的重量。

我們銀河系重量大約4.2×10∧41kg。

應該算的沒錯吧。


輝常開心


看了很多學霸的回答,算的數據很清晰,明確,但我並不認同。水的質量只是在地球的引力基礎上體現出來的,沒有了地球的引力水有多重?除了在地球上出現的物種以外銀河系中的別的物質質量誰又能真實的知道?銀河系那麼大人類能瞭解到億分之一嗎?也許銀河系中隨便一顆未知的星球都比一立方光年水重的多的多呢。一立方光年的體積在銀河系中能佔多大比例?


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