到底是天上的恒星多,还是地上的沙子多?
每当大家抬头仰望星空的时候,总会对宇宙的浩瀚无穷而感到惊讶。天气好的时候,我们总会看到密密麻麻的许多星星聚到一起。
那么在那个时候,大家有没有产生一个疑惑?到底是宇宙中的恒星多,还是地球上的沙子多?
这是一个既无聊又有趣的问题。当然到目前为止,地球上的沙子有多少,宇宙中的恒星又有多少,是一个无法回答的问题,但是我们可以通过现有的数据保守地估算出它们的数量。
首先来看沙子的数量,想要了解地球上的沙子有多少,我们首先必须要从地球的构造说起。地球是一个岩石行星,除了地球上的沙子以外,还有大量的水,金属等其他物质。并且内部包裹着大量的岩浆。
同时在科学界又没有一个明确的规定。一粒沙子的体积是多大?质量是多少?所以想要计算出沙子的数量。这时候就显得不切实际。
然而,我们仍然可以通过计算,估算出这个数值大约是多少?地球的总质量约为60万亿亿吨,而在这样一个巨大的天文数字中,又包括了地壳,地幔,地核的质量。其中沙子最主要是分布在地壳中。
地壳约占地球总质量的0.42%左右。当然在这0.42%中也不完全都是沙子,也有大量的水以及其他金属存在。
我们在这里做一个保守的假设,假设沙子约占地壳总质量的千分之一。那么最后计算的结果应该就是2.52亿亿吨。同样再保守的假设,一粒沙子的质量大约为0.1g。
那么在整个地球的地壳中,沙子的颗粒数大约就是2520万亿亿颗。这个数量就是我们保守估计的沙子数量。
当然,现实的世界中,可能数量比这个数目还要大。
我们再来看宇宙中恒星的数量,想要了解宇宙中恒星的数量,首先我们要从整个宇宙的诞生以及它的构造说起。在科学界,宇宙诞生的方式,最被大众所认可的一种方式,就是宇宙大爆炸理论。
大约在138亿年前,一个密度无限大,质量无限大的起点突然发生爆炸。爆炸之后便产生了时间和空间的延续。随后一段时间,元素慢慢诞生。
并且经过一定的演化之后又不断地组成物质。组成物质之后又形成天体,大量的恒星在引力的作用下,不断地凝聚成一个巨大的结合体,而这个结合体就是我们今天所提到的星系。
在宇宙中存在着数以亿万计的星系。我们所生存的银河系就是其中的一个。
但是到目前为止,依据我们人类的科技水平,我们完全无法走出太阳系,去亲自探测整个银河系。但是同样我们也可以通过某些天文仪器的观测数据,最后得出一个大概的恒星数量。
据天文学家推算,在整个银河系中,大约有2000亿~4000亿颗恒星。而在所有的可观测宇宙中比银河系大的星系有无数个。我们举一个我们经常听到的例子。就拿距离我们大约254万光年远的仙女座星系说起。
它比银河系要大得多。在这个星系内部,大约有1万亿个恒星。
当然,比银河系小的星系。也是不计其数。有的甚至只有几百亿颗恒星组成。在这里我们虽然不能够精确地得到大于银河系的星系有多少?小于银河系的星系又有多少?我们保守的取一个中间的数值来做估算。
假设定义为银河系的恒星数量为平均值。每个星系大约有3000亿颗恒星。
2004年,人类最先进的太空望远镜,哈勃望远镜历时113天拍摄到了一张令全世界震惊的照片。
这张照片所拍摄到的范围,大约是我们用肉眼,在夜间观测到天空范围的1/1270万的区域。而就在这么一个小的区域内,科学家估算,就有大约有1万个类似银河系的星系。
这是一个多么大的数字,简单地说就是,晚上当我们抬头仰望星空的时候,我们用肉眼观测到的天空范围,大约就有1270亿个类似银河系的星系。
然而,这就是全部的星系吗?答案当然是否定的。晚上用肉眼可观测到的区域,对比整个宇宙,简直就是九牛一毛。
还有一些远处的星系,它们的光线永远都无法到达地球,因为我们的宇宙正在超光速的膨胀。一些我们无法观测到的星系,它们正在以超越光的速度离我们远去,所以它们的光线不能到达地球,我们人类也永远都无法观测到它们。
就连最强大的哈勃望远镜也无法探测到它们的存在。
根据哈勃观测数据,科学家推算,在整个可观测宇宙范围内,大约有两万亿个星系。我们刚才说到取一个平均值,就拿银河系的恒星数量作为平均值,3000亿个恒星来估算,那么在可观测宇宙范围内。
得到的恒星数量大约就是6000万亿亿颗恒星。
这对比我们之前所估算的沙子的数量,2520万亿亿颗沙子。似乎也多了不少。
然而当我和大家说到这些数据的时候,大家真的认为答案就是如此吗?也许我所估计的沙子的数量并不准确。恒星的数量也不准确。
现实世界中,沙子可能更多,但恒星的数量却更是远不止6000万亿亿颗,我们所猜测的只是可观测宇宙范围。也就是以地球为球心,半径为465亿光年的球体范围内。超出这个范围之外的世界是什么样子的,我们不得而知。
我们还可以这样理解,沙子的数量在地球上永远是有上限的。即使地球60万亿亿吨的质量都是由沙子组成的,它也是有一个确定的数字。
而宇宙以我们人类目前的认知,我们不知道它到底有多大,很有可能恒星的数量并没有数字。宇宙也并没有范围。
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