宇宙中有多少地球?
以人类现有的 探索 发现来讲,目前全宇宙只有一个地球。但是你可能会问,之前不是有科学家发现了超级地球么?那咱们就来了解下超级地球。 什么是超级地球? 所谓的 超级地球 ,是指太阳系外行星,质量高于地球,但远低于太阳系的冰巨星天王星和海王星,在一般情况下,超级地球只用质量来当做判断条件,其他的温度、组合成分、轨道属性等等条件都不包括在内。目前,科学家普遍认为,质量在1~10倍地球的类地行星就可以称为超级地球。科学家推测这些行星和地球的板块构造相似,它们的表面一般都有峡谷、陨石坑、高山和火山。 2019年2月,在距离地球31光年的地方,NASA的凌日系外行星勘测卫星,简称TESS,通过凌日现象在长蛇座星系中发现了一颗M型红矮星GJ357,它的质量约为太阳质量的三分之一,温度比太阳低大约40%,随后,科学家们通过地面观测发现,GJ357系统中还存在另外3颗行星,GJ357b、GJ357c和GJ357d,其中,GJ357d就是科学家们观测到的,一颗可能适宜人类居住的“超级地球”。 GJ357d位于宜居带边缘,公转周期为55.7天,质量至少是地球的6.1倍,和恒星的距离相当于地球和太阳距离的五分之一,但是由于该行星的组成物质尚未明确,所以我们不知道GJ357d的具体大小,如果是一颗岩石行星,GJ357d的体积将是地球的2倍,如果是岩石行星,而且还有较厚的大气层的话,GJ357d就有可能像地球一样能在表面保持液态水。 虽然还没有证据表明这颗系外行星上存在生命,但科学家们指出,目前GJ357d所观测到的条件是能够支持生命存在的。 如何找到超级地球? 要想找到一颗超级地球,必须缩小搜索范围,这个范围又叫宜居带,比如说地球就处于太阳系的宜居带内,地球是有规律地绕着太阳旋转的,地日的距离不近不远,刚刚适合能够保存液态水的环境。对于低质量、暗弱的恒星来说,宜居带较小且更靠近恒星;相反,对于较大质量、明亮的恒星来说,宜居带到恒星的距离就远些。以太阳系为例,宜居带的范围在0.84AU~1.7AU,一个AU就是一个地日距离,约1.5亿公里,在太阳系,金星、地球、火星都处于宜居带,只要有正确的环境,其中任意一颗或者所有的三颗行星都有可能孕育出生命。科学家就是根据这个模型,从已经发现的类地行星里,寻找处于宜居带的超级地球。 但光是处于宜居带这个条件还是不够的,要找到一颗能够孕育生命的超级地球,行星必须要足够大,这样才能保持内部的热能,形成可以调节气候变化的板块构造运动,除此之外,行星还必须能产生全球性的磁场,这样才能形成大气,保证液态水可以在行星表面存在,又可以避免太空辐射的伤害。 简单地说,就是按照地球生命环境的标准,去匡套已知的类地行星,看哪些星球可能存在生命,甚至有外星人,或者是哪些适合人类未来移民,进行星际殖民。 已经被发现的超级地球 目前科学家找到了很多像地球的行星,也就是所谓的超级地球。我们来具体了解其中的一些。 比邻星B行星 距离地球4.23光年,质量是地球的1.3倍,可以说是距离我们最近的一颗超级地球了,它的公转周期只有11天,处于母恒星比邻星的宜居带内,在比邻星B上看它的恒星,要比我们这大10倍,但热量只有地球的70%,有科学家宣称在上面发现了类海洋和大气层。 开普勒-22b 距离地球大约有600光年,它是一颗巨大的岩石行星,它的直径大约是地球的2.4倍,公转周期约为290天,它的恒星和太阳十分相似,是一颗比太阳稍微小一点的G型黄矮星,这颗恒星发出的光比太阳弱25%,开普勒-22b的表面温度只有21 ,非常适宜生物居住,它也有可能是一颗温暖的海洋行星,即使开普勒-22b存在生命,以我们目前的 科技 水平,要到达600光年外的星球,大概需要2000万年的时间,这对于人类文明来说,几乎是不可能实现的任务。 格利泽581d 它是人类在太阳系之外发现的第一个位于宜居带中的行星,距离地球20.3光年,它的质量大约是地球质量的3倍,有科学家认为,格利泽581d可能被“深且巨大的海洋”所覆盖,她也是首颗被认真考虑的海洋行星的候选。按照航天器16千米每秒的速度,到达格利泽581d需要40万年。 多颗超级地球的发现代表着,或许我们的地球,并不是生命的唯一家园,我们如今发现的行星,只占了银河系十分微小的一部分,根据科学家的推导,我们银河系平均每10个行星系统中,可能就会有1颗宜居的行星,这是个相当大的比例,希望我们有一天,能够找到“地球是不是唯一的”的答案。 显然,宇宙中只有一个地球,但类似于地球的行星不在少数,毕竟宇宙真的很大。类似于地球的行星包含几种特征,首先是岩质行星,表面覆盖着呈现固态的岩石;其次它与主恒星的距离适中,其运行轨道位于宜居带中,表面存在液态水。在银河系多达上千亿颗恒星周围,环绕着大量的行星,其数量大于恒星总数。由于行星的尺寸很小,自身又不会发光,所以找到它们并非易事。 自二十多年前找到首颗系外行星以来,目前已发现的行星数量还不到4000颗,远低于实际数量,所以还有大量的系外行星有待发现。根据研究估计,如果银河系中存在2000亿颗恒星,那么,宜居行星的数量可能多达400亿颗。尽管如此,目前已知的潜在宜居行星只有53颗。注意这里还只是潜在的宜居行星,而非得到确认。在这些已知的潜在宜居行星中,只有十来个是宜居行星的可能性比较高。例如,开普勒-62 b很有可能位于宜居带中。这颗行星是一个超级地球,它的质量达到了地球的2.8倍,半径则为1.4倍。它的主恒星——开普勒-62,是一颗橙矮星,紫外辐射较弱,这样有利于生命的演化。据估计,开普勒-62的年龄达到了70亿年,在如此漫长的时间里,开普勒-62 b或许就像地球一样孕育出了五彩缤纷的生命。 放眼宇宙,类似地球的行星就更多了。在可观测宇宙的范围内,星系的数量至少有上千亿个,每个星系中都可能包含了大量的宜居行星。因此,宇宙中类似于地球的行星极多,但地球只有一个。 宇宙中只有一个地球,也是人类唯一的母星,基于人类目前的认知能力,现在也没能找到第二个地球。 据粗略估计,银河系中就有2000到4000亿颗恒星,那行星就更多了,类似地球的一样的岩态行星在宇宙中可以说是不计其数,但和地球一样,有大气层,有水,温度适宜,适合生命生产的星球可以说还有找到。 如果非要说宇宙中有多少颗和地球一样的行星,天文学上有个定义叫类地行星,是以硅酸盐石作为主要成分的行星,类地行星的结构大致相同,也就是一个主要是铁的金属中心,外层则被硅酸盐地幔所包围,表面一般都有峡谷、陨石坑、山和火山。在太阳系中,类地行星有四颗,分别是水星、金星、地球和火星。 美国NASA去年宣称,又新发现了219颗疑似太阳系外的行星,其中有10颗是处于它们行星系内宜居带的类地行星。在这些类地行星中,和地球最接近的目前是开普勒452b,相似度0.83,被称为地球2.0。开普勒452b位于距离地球1400光年的天鹅座,它的直径是地球的1.6倍,有可能拥有大气层和流动的水,被认为是一颗非常宜居的行星。
[create_time]2022-06-15 01:18:37[/create_time]2022-06-29 13:05:14[finished_time]1[reply_count]1[alue_good]舒适还明净的海鸥i[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.47c7c989.PNHyyviQpkbkWYf_U9mbzQ.jpg?time=670&tieba_portrait_time=670[avatar]TA获得超过1.3万个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]718[view_count]物理学家:宇宙和神之间存在怎样的关系
天知道
宇宙大爆炸理论出现后,宗教信徒们开始试图将宇宙大爆炸和神联系到一起,这是宇宙和神之间的关系。
对于大多数科学家(不可知论者)来说,神也好,新的科学理论也好,没有得到证明的都是狗屎。
因为现代主要科学理论都是基于研究本宇宙而得出的(包括相对论),所以,科学家迄今并未证明宇宙大爆炸和神有关系或者没有关系。
所以,也就没有多少科学家讨论这个问题。
[create_time]2017-05-09 15:45:26[/create_time]2017-05-23 23:08:07[finished_time]1[reply_count]1[alue_good]jacksnow[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.56062e74.wMd73Qr_FjOnc2n-wFmnfg.jpg?time=2810&tieba_portrait_time=2810[avatar]TA获得超过1.9万个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]413[view_count]
地球在宇宙中有多大
问题一:宇宙到底有多大 地球在宇宙中什么位置 宇宙究竟有多大,这个目前还说不清楚。如果宇宙真的是诞生于大爆炸,那宇宙就一定有一个确定的大小或范围。科学家说,宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸,此后宇宙一直在膨胀。如果宇宙膨胀的速度是光速,那么宇宙的半径就应该是137亿光年左右。但宇宙在膨胀早期有过一个爆胀期,膨胀速度远高于光速,于是,宇宙现在有多大,就不知道了。但半径肯定大于137亿光年。目前我们已经能看到120-130亿光年远的天体了,但并不是说宇宙实际上就这么大,只是因为空间膨胀、引力红移的原因,我们只能看这么远。即使在这个距离以外仍存在天体,我们也看不见。
不知道宇宙确切的半径,不知道宇宙的边界在哪里,就不可能知道地球在宇宙中的什么位置上了。
由地球看出去,各个方向上都只能看出同样的距离,仿佛地球处于一个球体的球心位置。而如果把这个可见范围当作宇宙的大小的话,仿佛地球就在宇宙的中心。但这只是一个错觉。正是因为我们目前只能看见120多亿光年的范围,而宇宙的大小和边界都无法确定,我们也就无法确定我们在宇宙中的位置了。就好像把一个人放在空旷的黑暗中,这个人也无法确定自己身居何处一样。
问题二:地球在宇宙中有多大 我认为,宇宙应是无边无际无始无终无限大的,因此也就不存在所谓边界和中心问题。宇宙已经包含了所有的一切,根本没有什么内外、起源和灭亡问题。宇宙在空间上是无穷无尽的,在时间上是无始无终的。无论你朝那个方向延伸下去都应是无穷无尽没有尽头的,而不可能被什么东西所阻挡,这就是无限的宇宙空间。那种认为宇宙是有边际的说法,我觉得很荒诞,你想如果宇宙是有边际的,那边际究竟为何物呢?难道就没有边际以外了吗?而且既然有边就意味着会有边外,这个问题其实是很难自圆其说的,说宇宙有尽头的人该如何解释呢?唯一的说得通的只能是宇宙是无穷无尽无限大的!宇宙主要由无限的空间所组成,而无限大的空间就在那里永恒存在,怎么会有形成和消失问题呢?宇宙中的物质只能是处于一种无限的循环往复之中,生生不息永无穷尽。可以说无限的宇宙对我们来说的确是难以想象的,早已超出了人类的认知范围!宇宙的奥秘是无穷无尽的,人类对宇宙的认识和探索也是永无止境的!这就是宇宙,一个人类永远也无法解开的迷!
严格说来宇宙大爆炸理论本身就是一个很难被证实的假说,还存在诸多疑点难以自圆其说。因此是不是真的发生了宇宙大爆炸还很难说,比如所谓的奇点就是一个十分荒诞的奇点,这个奇点究竟有多大?存在多久?为何突然爆炸了?恐怕谁也说不清楚,当然也包括该理论的提出者。因此宇宙大爆炸学说并不完美,无法令所有的人信服,既然如此那又何必太当真了呢!
以上个人观点仅供参考!
问题三:请大家看看地球,太阳在宇宙中有多大 地球真的是宇宙中的一粒灰尘,甚至连一粒灰尘都不如!因为地球在宇宙中真的是太渺小了,渺小得简直都难以形容!地球对于我们人类来说是相当大了,但地球的体积只是太阳的一百三十万分之一。而我们的太阳在银河系中也只是一颗很普通的恒星,像太阳这样的恒星在银河系就有数千亿颗。而银河系的直径有十万光年!对人类来说银河系之大简直难以想象,但目前人类已经发现了数十亿个像银河系一样庞大的河外星系!想想看宇宙是多么的大,是不是大得令人难以想象?也无法想像?由此可见,地球在宇宙中是多么的渺小也就可想而知了!
问题四:地球在宇宙中那出了宇宙是什么?宇宙有多大? 我认为,宇宙应是无边无际无始无终无限大的,因此也就不存在所谓边界和中心问题。宇宙已经包含了所有的一切,根本没有什么内外、起源和灭亡问题。宇宙在空间上是无穷无尽的,在时间上是无始无终的。无论你朝那个方向延伸下去都应是无穷无尽没有尽头的,而不可能被什么东西所阻挡,这就是无限的宇宙空间。那种认为宇宙是有边际的说法,我觉得很荒诞,你想如果宇宙是有边际的,那边际究竟为何物呢?难道就没有边际以外了吗?而且既然有边就意味着会有边外,这个问题其实是很难自圆其说的,说宇宙有尽头的人该如何解释呢?唯一的说得通的只能是宇宙是无穷无尽无限大的!宇宙主要由无限的空间所组成,而无限大的空间就在那里永恒存在,怎么会有形成和消失问题呢?宇宙中的物质只能是处于一种无限的循环往复之中,生生不息永无穷尽。可以说无限的宇宙对我们来说的确是难以想象的,早已超出了人类的认知范围!宇宙的奥秘是无穷无尽的,人类对宇宙的认识和探索也是永无止境的!这就是宇宙,一个人类永远也无法解开的迷!
严格说来宇宙大爆炸理论本身就是一个很难被证实的假说,还存在诸多疑点难以自圆其说。因此是不是真的发生了宇宙大爆炸还很难说,比如所谓的奇点就是一个十分荒诞的奇点,这个奇点究竟有多大?存在多久?为何突然爆炸了?恐怕谁也说不清楚,当然也包括该理论的提出者。因此宇宙大爆炸学说并不完美,无法令所有的人信服,既然如此那又何必太当真了呢!
以上个人观点仅供参考!
问题五:宇宙中有多少个银河系,地球在宇宙中有多大 据美国《大众科学》网站近日报道,英国科学家称,借助哈勃太空望远镜提供的新数据,他们通过计算发现宇宙至少有2万亿个星系。以前科学家们估计只有1000亿―2000亿个星系,新结论为以前认知数量的十倍多,其中很多星系“块头小”、光线弱且距离我们非常遥远,以至于人们迄今都未曾发现它们的踪迹。
另外,地球在浩瀚的宇宙中甚至连一粒灰尘都不如,也就是说太微不足道了!
问题六:看看地球在宇宙中有多么渺小 几千亿个地球等于一太阳,几十万个太阳等于太阳系几千个太阳系等于银河系几千到几万个银河系等于一个星系镞,熟不清的星系镞只是宇宙的百分之5
问题七:人类目前知道的,如何地球是宇宙大小,地球有多大? 宇宙直径至少920亿光年,地球体积1.0832073×10^12km3。
望采纳
[create_time]2022-11-24 00:30:18[/create_time]2022-12-02 21:11:25[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]大沈他次苹0B[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.268b9e4f._Pqr3QJiDoKzKAJr45bDew.jpg?time=4988&tieba_portrait_time=4988[avatar]TA获得超过6286个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]25[view_count]
广义相对论揭开了宇宙怎样不为人知的真相?
关于在我们现在的这一辆的庞大宇宙当中,我们人类一直在不断的发展,但是目前我们人类只发现了我们人类唯一一种智慧生命体,而且也是高级生物之一。正是如此,我们对于宇宙的探索,其目的也是为了发现更多的资源,找到一个可以适合我们人类居住的星球,以及我们宇宙当时所诞生的一些现象。那么人类想要更好的揭示这些自然现象的话,则会运用到其中的工具,那么其中的工具就是我们的这些科学理论。关于其中的广义相对论,揭开了宇宙的一个神秘面纱,那么究竟有着怎样的不为人知的真相呢?这其中的答案主要有以下几点。一、对于宇宙来说,无时无刻都是在运动的,是整个宇宙的一个主基调。首先就是对于宇宙来说无时无刻都是在运动的,正是在这种运动过程中,所有的星系会围绕其核心进行核心进行旋转,就像我们的太阳系当中的行星围绕太阳进行旋转,而太阳系则围绕我们银河系当中的银心进行旋转,每一次旋转被我们成为公转,那么关于我们太阳系,围绕其公转,大约是以一亿年之久一次。二、那么广义的相对论则揭示了运动是无时无刻都在不断的变化。而广义相对则正确的揭示了,运动是整个宇宙的一个主基调,这是我们的内也无法改变的。正是在这种广义相对论的一个要求下面,所有物体时间都一直不断的向前运动着,所以关科幻小说中的电影强调着时间穿梭等情况,这很有可能是不会实现的。三、广义相对论也肯定了物体间的一个相对运动。最后就是关于广义相对论也肯定了物体间的一个相对运动物体间都是不断的在运动,只是看你的一个运动状态,对比其他物体来说的一个对比效果而已。
[create_time]2020-11-13 12:23:36[/create_time]2020-11-17 18:25:04[finished_time]4[reply_count]0[alue_good]欢心哈0P[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.a0f697a4.cPQrIGglSWzIgDZxPkVPpw.jpg?time=4611&tieba_portrait_time=4611[avatar]每个回答都超有意思的[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]88[view_count]地球在宇宙中有多渺小
地球在宇宙中非常渺小,人类在探索外星球的时候,发现地球之外的世界非常大,地球只是这浩瀚宇宙中的一个小星球,而且非常渺小。在宇宙中,比地球大得多的星球,其实是非常多的。在太阳系内,比地球大的星球也有好几个。
地球赤道半径约为6378千米,在八大行星中,排名第五。海王星的半径约为24788千米,相当于地球的3.88倍;天王星的半径约为25559千米,相当于地球的4倍;土星的半径约为60268千米,相当于地球的9.44倍;木星是太阳系内最大的行星,半径71492千米,相当于地球的11.21倍;太阳,是太阳系最大的天体,半径为69.6万千米,是地球半径的109倍,由此可以算出太阳的体积为地球的130万倍。从这里看得出,地球在太阳系内也只是小家伙,放眼于宇宙中,和其它更大的星球相比,会如何呢?在宇宙中,太阳系只是其中的一部分,而太阳也只是很平常的一颗恒星,比太阳大得多的星球,数量也是非常多。
夜空中最亮的恒星,天狼星,比我们的太阳略大,相当于太阳半径的1.711倍,如果和地球相比,则相当于地球半径的187倍。可以说是非常大的了,不过,在宇宙中,天狼星,也只是一颗比较小的星球,比它大的还有很多。
在与我们相距33.78光年的双子座β星,即北河三(Pollux),就比天狼星大得多,相当于太阳半径的8.8倍,相当于地球半径的960倍。地球,或者太阳,在它的面前,已经是相当小的。当然,这还不是宇宙中最大的天体。
离我们约36光年外的大角星,是牧夫座中最亮的星,也是北天夜空中第一亮的恒星。半径相当于太阳的21倍,如果和地球相比,则相当于地球半径的2289倍。地球在它面前,已经很小了。当然,宇宙中还有比大角星大的天体。
[create_time]2022-03-05 21:31:02[/create_time]2022-03-10 10:30:20[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]卷枋茵0Fa[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.b1662a6d.AsIGjU3RmxqCYzrwYnQ0Lw.jpg?time=7630&tieba_portrait_time=7630[avatar]用力答题,不用力生活[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]723[view_count]
地球在宇宙中有多渺小?
地球差不多就是宇宙中的一粒灰尘,在没有探索外太空时地球在我们眼中是非常大的,它的半径有六千三百多千米,并且地球上居住着这么多的人口和拥有这么多的国家。当我们开始了解除了地球以外的外太空时,我们才知道地球在宇宙中是如此的渺小。银河系中,至少存在着上千亿个像地球这样的微尘。出了银河系之后,至少还有上千亿个星系,其中又各自包含数以亿计的微尘。倘若宇宙无限,那么,地球将只是宇宙中无限微尘之一。体积:地球赤道半径6378.137千米,极半径6356.752千米,平均半径约6371千米,赤道周长约为40075千米,呈两极稍扁赤道略鼓的不规则的椭球体。地球表面积5.1亿平方千米,其中71%为海洋,29%为陆地,在太空上看地球总体上呈蓝色。大气层,主要成分为氮气和氧气以及少量二氧化碳、氩气等。地球内部分为地核、地幔、地壳结构,地表外部有水圈、大气圈以及磁场。地球是宇宙中仅有的存在已知生命天体,是包括人类在内上百万种生物的家园。
[create_time]2021-10-03 12:29:34[/create_time]2021-10-12 13:20:53[finished_time]1[reply_count]2[alue_good]小niuniu呀[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.372c2369.2kc4EJTWiTsqwRJAQ8lNug.jpg?time=609&tieba_portrait_time=609[avatar]说的都是干货,快来关注[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]1140[view_count]除了光速之外,宇宙中还存在其他的速度限制吗?
早在1966年,科学家就发现,除了光速之外,宇宙中还存在一种速度限制,这被称为“GZK截断”(GZK cut off),下面我们来看看具体是怎么回事。根据“大爆炸宇宙论”,我们的宇宙诞生于一个温度极高、密度极大的“奇点”所发生的“大爆炸”,由于光速的限制,宇宙诞生初期的光子至今仍然在宇宙传播,但因为宇宙的膨胀,它们现在已经进入了微波波段,在我们看来,不管是在哪个方向,我们接收到的这种微波辐射都相同的,因此这就被称为“微波背景辐射”(CMB)。“微波背景辐射”的光子充满了整个宇宙,所有在宇宙空间中运动的物质都将不可避免地与它们相遇,通常情况下,“微波背景辐射”的光子并不会影响到物质的运动状态,但科学家却发现,当物质的运动速度超过了一个临界值时,就会与“微波背景辐射”的光子发生相互作用,而这个临界值所对应的能量,就被称为“GZK极限”(GZK limit)。例如质子的“GZK极限”为5 x 10^19eV(注:eV即电子伏特),如果一个在宇宙空间中运动的质子,其运动速度所对应的能量超过了这个值,它就会与“微波背景辐射”的光子发生相互作用,并生成Π介子,这样就会造成这个质子损失能量(因为生成的Π介子是有静止质量的),其速度也会因此而降低。随着这个质子持续地与“微波背景辐射”的光子发生相互作用,它就会大量损失能量,并不断地生成Π介子,直到其运动速度所对应的能量低于5 x 10^19eV为止,这种速度限制就是“GZK截断”。一般认为,在宇宙中无论是微观的粒子还是宏观的物体,都会受到“GZK截断”的限制,这就意味着,如果人类在未来制造出的宇宙飞船,其速度所对应的能量超过了“GZK极限”,就同样也会与“微波背景辐射”的光子发生相互作用,如果持续时间较长的话,宇宙飞船甚至还可能会遭到严重的破坏。因此可以说,在未来的星际航行中,人类真正的障碍或许并不是光速,因为在“GZK截断”的限制下,人类甚至连“无限地接近光速”都无法做到。那么未来的人类应该如何应对这种困境呢?这应该有两种解决方法,一种是利用某种强大的“能量护盾”将宇宙飞船保护起来。还有一种方法是通过某种操纵时空的科技让宇宙飞船绕开速度的限制,例如想象中的“曲率引擎”就能够将宇宙飞船始终处于一个由扭曲时空形成“曲率泡”里,并让前面的空间收缩、后面的空间扩张,从而使宇宙飞船在“相对于其周围的时空完全静止”的情况下持续前进。
[create_time]2021-11-12 13:42:27[/create_time]2021-11-27 13:28:34[finished_time]5[reply_count]0[alue_good]魅力科学君[uname]http://pic.rmb.bdstatic.com/8082a2914e3a77186400cdefd98ce24c.jpeg@c_1,w_422,h_422,x_0,y_0[avatar]解读科学知识,探索科学趣闻,感受科学魅力[slogan]解读科学知识,探索科学趣闻,感受科学魅力[intro]43[view_count]宇宙还存在一个除光速以外的速度限制,这才是人类真正的障碍?
许多科学家认为,这个宇宙应该是一个生机勃勃的宇宙, 生命在宜居行星上自然出现的几率接近100% ,虽然现实上我们从来没有找到任何地外生命的踪迹。科学家们认为,宇宙的 范围太过广泛 ,人类其实就像地球上的一窝蚂蚁。 在地球各处都会有蚂蚁,但是蚂蚁的 探索 能力有限,用尽全部资源也只能 探索 到距离蚂蚁窝五十米远的范围,两个蚂蚁窝之间的间隔往往有上千公里,这意味着两个蚂蚁窝注定 无法遇见 。 所以即便宇宙中存在生命,对人类而言也是不可能找到的。宇宙间的距离实在太广泛了,我们 目前还没有研究出可以在去往更遥远空间的技术 ,甚至目前我们的物理理论基础也并不支持人类进行远距离的星级航行。 关于星际航行的限制,很多人首先会想到的就是 光速的限制 ,但是宇宙除了光速以外 还有另一个速度限制 ,这个限制却是大多数人都意想不到的,或许这才是人类面临着的 真正障碍 ? 其实如果能够达到接近光速的程度,当然不可能没有任何意义,即便人类无法 探索 几千几万光年外的空间,但我们依旧可以自由地在太阳系周边翱翔。宇宙中到处都是物质和资源,但是这些资源因为 距离太过遥远 而根本 无法带回 。 如果人类能够达到接近光速的程度,那么我们将可以在宇宙中将生命传播得更远,就算无法一次去太远,但是周边一百光年内的星球都是可以 探索 的,科学家们在寻找适宜生命居住的“ 超级地球” 时,就曾 在十几光年的距离内找到过宜居星球 。 人类制造的飞船现在的最快速度大概是17公里每秒,是光速的一万六千分之一,前往十光年外的地方,将会需要整整十数万年。所以即便是 十光年 ,对于现在的人类而言,也是暂时 不可能达到的距离 。 所以光速虽然相对于宇宙的尺度来说很慢,但对于现在的我们来说依旧很快,但是达到光速之前,我们人类需要面对许许多多的限制。 这其中有一个是达到物质在太空中穿梭时不得不面对的限制—— Greisen-Zatsepin-Kuzmin 极限,简称GZK极限 。 GZK极限也叫GZK拦截,指的是遥远的宇宙空间外射线具有的理论上限值。这个限制用大白话讲,就是在 宇宙中高速运行的飞船有可能会“撞车” 。 一般情况下飞船其实是没有撞车条件的,因为 宇宙中的物质太过分散了 ,因为太空就是一个无限接近真空的环境。 比如已经在太空中飞行了43年的 旅行者一号 ,甚至已经脱离太阳系日球层,去到星际空间中了,这个飞船依旧可以 平稳飞行 ,没有因为被天体撞击的事情发生意外。 这其中旅行者一号仰仗的就是太空的空旷, 大个的天体微粒会被它检测到 ,它就能提前 调整方向 ,而小于100微米的颗粒则完全不需要在乎,因为它的速度实在是太慢了。 这里说得慢,是相对于宇宙的慢,实际上旅行者一号就是上文所说能达到每秒17公里的最快飞行器,但是在这个 正常的速度下 , 宇宙微粒不会对飞船造成任何破坏 。但是当 接近光速 ,甚至仅仅达到1%光速的飞船在宇宙中航行的时候,就 必须要注意宇宙中的微小颗粒 了。 即便是宇宙太空,也不可能存在完全真空的情况。在恒星周边一边都会有许多被引力吸引过来的行星和陨石,这些都是肉眼能见的物质一般情况下我们都可以做到完全避让。 但是宇宙中更多的是肉眼无法看见的物质,比如地球上的氢气和氦气就会因为地球的引力不够而慢慢漂浮到大气层的顶端,并且逃逸出去,也就是说说宇宙中首先是一定会漂浮着很多这样的 微小元素 。 这些氢气与氦气虽然只是气体,但依旧属于物质。构成这些物质的原子都是拥有一定质量的,如果是旅行者一号这种“缓慢”的飞行器撞到,结果肯定是无事发生。 但是如果让接近光速的飞船撞击到这些气体,那么久就会产生GZK拦截现象,这些 微小的原子会与飞船表面发生强烈的撞击效果 。 如果仅仅是宇宙尘埃会撞上飞船,那其实也不算什么大问题,因为宇宙尘埃在太空中依旧是十分稀少的存在。但是只有一点点质量的亚原子粒子,也会在飞船接近光速时被撞上。 而在太空中,亚原子粒子是充斥着整个空间的,这些粒子一般都是被宇宙中的高能射线撞击原子,导致分离成电子、质子等微粒。根据科学家的计算, 平均每一平方米就会有大约1个亚原子粒子 。 简单来说,太空中有一张 密不透风的网 ,任何接近光速的物质都会在撞击到这个网之后 被破坏或者减速 ,这就是所谓的GZK极限。 除了GZK极限,其实 光速本身对人类也有十分残酷的限制 ,光速是世界上最为神奇的一个参数之一,它代表着物质能达到最高速度的极限。一般物体的速度会随着参照系的改变而发生改变,但是光的速度却永远不会改变,无论如何观测,在真空之中的光速的都是约等于 三十万公里每秒 。 根据爱因斯坦的相对论,光速是空间中的最快速度上限,有些空间因为质量太大,被引力所扭曲,所以 在这种被扭曲的空间中,光速会变得更慢一些 。 而最重要的是,任何物质都无法达到100%光速,只有没有质量的光子才能达到光速,即便是质量非常小的亚原子粒子,也 永远无法达到光速 。 而且任何运动中的物体,都会随着速度的增加而增加质量,根据爱因斯坦的质能方程式,当物质获得巨大的能量被加速到接近光速时,那么这个物体的质量将会变得非常的大。 简单来说,一个 无限接近光速运动的针 ,它的 质量会比黑洞还要大 ,届时它将会变成一个新的黑洞,周围的物质包括光,都会被其吸进去。 所以即便人类的飞船能够接近光速,在加速过程中,不断增加的质量也很有可能将飞船压塌。届时 飞船可能就变成一个新的黑洞,届时飞船里的人都将不复存在 。 物体接近光速时,质量变大后还会造成另外一个影响。在爱因斯坦的相对论中,时间与空间是一体的,因此当质量变大后,周围的空间会被物质的强大质量 压到扭曲变形 。 扭曲的空间会让物体周围的时间流速也发生变化,总的来说,空间扭曲的程度越大,时间的流速就会越慢。而 空间扭曲的程度又是取决于物体的质量,质量却是来源于不断加速的能量 。 所以所有物体都会出现,越接近光速,它的时间流动速度就会越慢。如果一艘无限接近光速的飞船从地球出发,前往一千光年外的星球,那么在地球上的人将会看到一艘飞船以极快的速度出发,地球上经历了一千年,飞船终于到达了。 但是在飞船上的宇航员却会看到完全不同的场景,从他的视角上看,由于他是以接近光速的速度离开地球,所以在飞船运转时他是 无法继续看到地球变化 的,因为图像的传播速度也不过是光速,只能刚刚好追上他,也就是在他眼中的地区画面将会 几乎静止 。 即便飞船是以光的速度飞行了一千年,但是对于飞船和宇航员来说,很可能是 一眨眼的事情 ,当他到达目的地的时候,回头望去,虽然 实际上已经过去了一千年了 ,但他看到的地球还会是刚离开时的模样。 所以说,在光速运行时,宇航员的时间可以说是相对静止的,这对于人类而言,算是一个好消息,因为这意味着宇航员将 有可能去往更加遥远的星空 。 在目前人类的物理理论中光速已经是宇宙间速度的极限,但是 光的速度还是太慢了 ,就像上文所说的一样,前往一千光年以外的星球,就必须要一千年,虽然对于宇航员来说这个时间的流速会变慢,但是对于全人类来说,一千年的时间真的是太长了。 人类现代文明到现在也才数百年,并没有一千年的时间用来等待一个无法预知的结果。而且,距离限制的不仅仅是交通,还有通讯,两个星球之间的信息传输必须要一千年, 以人类百年的寿命,无法支撑这么长时间的 探索 。 简单来说,除非全人类移居星球,不然人类就算能达到光速,也无法从遥远星球中有效获得资源和信息。 最为恐怖的是,相对于宇宙的尺度,一千光年的距离可能连一粒沙都算不上,即便我们达到了光速,最终也不过想开头所描绘的蚂蚁一样,用尽全力也只能够 探索 周边的五十米地,而这个世界的周长却能达到万公里。 其实50米与4万公里相比较,远不如一千光年与宇宙的尺度比较来得夸张。现在人类可观测宇宙直径有 930亿光年 。 更为可怕的是,即便人类有能力 探索 一千光年甚至一万光年的星际空间,但是在这么小的范围中, 找到适合人类居住或者拥有资源的星球却是十分困难 ,甚至可能没有这种星球。 目前人类几乎无法看到使用光速 探索 宇宙的希望,不仅仅光速本身就难以到达,光速对于 探索 宇宙实在有限。 在科学家们的设想中, 借助虫洞也许可以实现超光速行驶 ,可以在一瞬间从宇宙的一处到达另一处,这种方式甚至有可能做到超越光速的效果。 除此以外,还有很多科幻小说都十分热衷于讨论 曲率引起的加速 ,这种加速方式主要是依靠将飞船前后的空间进行扭曲,达到飞船向前移动的效果。换成生活中能够理解的情况,应该就是 将飞船前面的路面挖一个向下的斜坡 ,那么飞船就不需要任何动力也会 往下掉 ,这种方式同样可以达到超越光速的效果。 这并不会违背相对论,因为即便看起来飞船好像超越光速了,但那时空间扭曲的效果,实际上 飞船相对于它的空间是静止不动的 。 光速与GZK极限对于太空 探索 来说的确是一个极大的挑战,如果人类没能克服挑战,那么我们将在会 被困在地球上,与地球同生共死 。研究显示,地球很快可能会 在几十亿年后被膨胀成红巨星的太阳所吞没 ,那一天也将是包括人类早内的所有地球生命的末日。 因此我们要努力想办法在太空中 探索 ,找到属于人类的后路,这样人类才能在宇宙中繁衍生息,将文明长久延续下去。
[create_time]2022-08-06 12:39:58[/create_time]2022-08-19 01:36:15[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]世纪网络17[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.486ca09d.jZ691Jzdj5pkPiv7Z8Tryg.jpg?time=710&tieba_portrait_time=710[avatar]TA获得超过4938个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]3[view_count]天体在宇宙空间中的位置是怎样确定的
宇宙中的天体相对于地球的位置,可以用以地球为中心的极坐标系来描述,就是一个角度(天经、天纬多少度,以标记天体在天球上的投影的位置)加上这个天体与地球间的距离。角度很容易测得——光在多数情况下直线传播,所以肉眼或者观测仪器朝着什么角度观测到的天体,就在什么方向上。但测量天体距离的难度就相对高一些。
测量天体距离,如果详细来说的话,内容足够写出厚厚一本书,所以这里只能简单介绍一下。对于太阳系内的天体,现在人类已经在月亮上安置了激光反射镜,随便都可以用一束激光来测量月亮到地球的距离。其他行星和小天体,我们也可以根据天体力学等数据计算出它们到地球的距离。
而在太阳系外,主要是测量恒星到我们的距离。视差测距法,是天文学家手中掌握的最精确的量天尺,但它只能测量距离较近的恒星。太远的恒星,因为地球位置变化而导致的视差会小到测量不准,所以天文学家只能另想办法。好在,除了视差,我们还有别的办法可以测量距离。
对于本身一样亮的两点烛光,如果看起来一亮一暗,那我们就能知道,暗的烛光距离我们一定比亮的烛光更远。同样的道理,对于本身一样亮的两颗恒星来说,暗的恒星离我们要比亮的恒星更远。但问题在于,恒星自身的亮度是千差万别的,我们无法知道一颗恒星看起来明亮,是因为它们离我们较近,还是因为它们本身就更明亮。
但有一些恒星,它们本身的明亮程度,天文学家可以通过一些观测数据确定下来,这样的天体被称为标准烛光。造父变星就是这样一种标准烛光。造父变星(Cepheid variable stars)是变星的一种,它的光变周期(即亮度变化一周的时间)与它的光度成正比,因此可用于测量星际和星系际的距离。天文学家根据我们看到它们的亮度,就能测出它们及其所在的星系到我们的距离。哈勃当年就是凭借一些造父变星,测出了仙女座大星云到我们的距离,发现这一距离远远超出了银河系的大小,从而确定银河系之外还存在许多跟银河系一样的星系。
对于距离更远、远到看不清楚其中恒星的星系,造父变星也无能为力了。好在哈勃还作出了另外一个发现,那就是哈勃定律。哈勃发现,距离我们越远的星系(这是他用造父变星测出来的),它远离我们而去的速度也就越快,而这个速度是很容易测量的——确切地说,是测量星系的红移,篇幅原因,不细说。因此,对于更遥远的星系,天文学家通常是用红移来替代距离,一般来说,红移越大,距离也就越远。
当然,对付那些非常遥远的星系,天文学家还有一种可遇不可求的测距工具,那就是Ia型超新星爆发。就像@对苯二甲酸 在回答里说的那样,这类超新星是白矮星在质量超过某一极限时发生热核爆炸而形成的,天文学家对它本身的亮度有一个很好的估计,因此它们也可以用作标准烛光。天文学家利用Ia型超新星,发现宇宙是在加速膨胀,这一成果去年还获得过诺贝尔物理学奖。
基本上,测量天体距离就是这些方法了。所有方法都各有利弊,也各有各的适用范围,它们共同构成了天文学家丈量宇宙尺度的工具箱。
[create_time]2016-11-16 02:10:47[/create_time]2016-12-01 01:46:10[finished_time]1[reply_count]9[alue_good]loqd58[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.3f1887f8.U4o9QJGhAbAbuEGpAH6BTg.jpg?time=4298&tieba_portrait_time=4298[avatar]TA获得超过1.7万个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]2174[view_count]
天体在宇宙空间中的位置是怎样确定的?
天体的位置 天体在某一天球坐标系中的坐标,通常指它在赤道坐标系中的坐标(赤经和赤纬)。由于赤道坐标系的基本平面(赤道面)和主点(春分点)因岁差、章动而随时间改变,天体的赤经和赤纬也随之改变。此外,地球上的观测者观测到的天体的坐标也因天体的自行和观测者所在的地球相对于天体的空间运动和位置的不同而不同。天体的位置有如下几种定义:①平位置。只考虑岁差运动的赤道面和春分点称为平赤道和平春分点,由它们定义的坐标系称为平赤道坐标系,参考于这一坐标系计量的赤经 和赤纬称为平位置。②真位置。进一步考虑相对于平赤道和平春分点作章动的赤道面和春分点称为真赤道和真春分点,由它们定义的坐标系称为真赤道坐标系,参考于这一坐标系计量的赤经和赤纬称为真位置。平位置和真位置均随时间而变化,而与地球的空间运动速度和方向以及与天体的相对位置无关。③视位置。考虑到观测瞬时地球相对于天体的上述空间因素,对天体的真位置改正光行差和视差影响所得的位置称为视位置 。视位置相当于观测者在假想无大气的地球上直接测量得到的观测瞬时的赤道坐标。星表中列出的天体位置 通 常 是相对于某一个选定瞬 时(称为星表历元)的平位置。要得到观测瞬时的视位置需要加上:①由星表历元到观测瞬时岁差和自行改正。②观测瞬时的章动改正。③观测瞬时的光行差和视差改正.
[create_time]2013-07-17 13:33:18[/create_time]2013-07-31 15:15:20[finished_time]1[reply_count]2[alue_good]匿名用户[uname]https://iknow-base.cdn.bcebos.com/yt/bdsp/icon/anonymous.png?x-bce-process=image/quality,q_80[avatar][slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]379[view_count]
宇宙物理学、天体物理学和天文学有什么区别?
天文学,天体物理学,宇宙物理学三者之间是包含的关系,前面的包含后面的,但由于现代的天文学主要依靠物理学理论研究,所以天体物理学几乎和天文学等同了!而宇宙学则专门研究总体上的整个宇宙的情况,至少也是星系量级上的,而不包括行星、恒星这些。
所以你想探索地外生命,就学宇宙物理学!
[create_time]2009-07-23 20:58:00[/create_time]2009-07-29 20:23:49[finished_time]4[reply_count]5[alue_good]森林维度[uname]https://gips0.baidu.com/it/u=1668784862,639122757&fm=3012&app=3012&autime=1697009853&size=b200,200[avatar]TA获得超过1910个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]4155[view_count]
宇宙物理学,天体物理学和天文学有什么区别
天文学是一个广泛的概念。只要研究内容与地球外的事物有关,就都是天文学的研究内容。
天文学经过数千年的发展,研究内容越来越专,越来越细,于是就产生了许多分支。专门研究天体结构与演化规律的天文学学科,就是天体物理学。其中又分行星物理学、恒星物理学等。
而以物理学方法,把整个宇宙作为研究对象的天文学分支,就是宇宙物理学了。就是用物理学的方法,研究宇宙整体的产生、演化规律的天文学学科。
[create_time]2017-05-16 23:12:09[/create_time]2017-05-31 18:09:57[finished_time]1[reply_count]2[alue_good]qubo8024[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.40f34378.laUJDFl34TEeUVGpEifNVQ.jpg?time=4054&tieba_portrait_time=4054[avatar]TA获得超过18.9万个赞[slogan]立足高原,胸怀祖国,放眼世界,遥望火星。[intro]1194[view_count]
一个人的生命只不过是人类文明的一瞬间,人类文明也只不过是地球寿命的一瞬间?
宇宙出现以来,不断的扩张,逐步产生了恒星,星云,行星等天体,天体的产生,孕育了生命,地球就是其中一个。自从地球有了人类以来,每一个个体都如同地球的过客一样,出生,死亡,再出生,再死亡,所以说人的生命只不过是人类文明的一瞬。而地球的人类文明在浩瀚无垠的宇宙中,也只不过是一个瞬间而已。
[create_time]2019-12-04 22:56:56[/create_time]2019-12-19 22:34:09[finished_time]26[reply_count]0[alue_good]桃花岛主lxw[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.989bcf92.a1gYIXlPZMESRI9jJsvVjA.jpg?time=8474&tieba_portrait_time=8474[avatar]TA获得超过3578个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]434[view_count]
相对论的宇宙观
? ? ? 宇宙的速度极限是光速,就是每秒30万公里。也就是说,无论光在任何运动状态的物体上发出,它也不会超过每秒30万公里。因此,当物体运动接近光速时,其它的物理条件就会发生变化。超越常识的不可思议的事情就会发生。物质的质量会变得无限大,而时间也会趋向无限慢。也就是时空会缩小。
? ? ? 在中国古代,有两位僧人有一段晦涩的对话,一位僧人问另一位僧人,天上的云在飞,是云动,还是风动?那位高僧回答,既不是云动,也不是风动,而是你的心动。这里似乎就有相对论的宇宙观。
一般来说,电子以接近光速在围绕原子核运动,而决定时间刻度的是电子围绕的速率。其实不管是蠕动的蚂蚁还是飞驰的汽车,它们的原子核运动的速度相对于电子运动都可以忽略,对电子围绕原子核的运动没有任何影响。但是当原子核的运动速度接近光速时,电子会逐渐达到它的速度极限而越转越慢。这就意味着电子的振荡变慢,生命是由电子控制的,因此生命过程将被延缓,时间自然变慢。这就意味着人类可以通过提高速度使生命的进程变慢。
如果我们能把一万年当作一天来过的话,宇宙旅行当然不在话下。人类长寿的秘诀,居然存在于速度之中。
宇宙,一个伟大物质演化的史诗,它以一个没有知觉的物质系统,创造了一个不可思议的能够理解它的生物。
[create_time]2022-06-20 21:12:09[/create_time]2022-06-29 22:44:31[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]黑科技1718[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.ebd20255.dZwk2hC-pi--5KlchUQNmQ.jpg?time=709&tieba_portrait_time=709[avatar]TA获得超过4703个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]21[view_count]
相对论是通过那个公式计算整个宇宙的?
朋友啊,不要听那些说话不负责任的人乱说。
爱因斯坦的想对论中从来没有提出有这样的一个公式。我不知你是听谁说的。要是真有这样一个公式的话,那就只能是宇宙统一大定律,一个可以把中子星,黑洞,白洞也概括进去的大定律。这个宇宙大定律也只是相对论提出的一个预言而已忆。只是说会有这样一个定律,但人类现在还没有这个定律。
要不然人类早就做出光速飞船了。
就现在来说人类所有的科学定律都只存在于一定的范围内。例如说白洞,黑洞,中子心中心。在这些地方,人类所有的科学定律都将失去意义。也就是不起作用。还有什么的万能公式只是在地球上有用而已。
这样看来,朋友你不会还认为有公式可以计算整个宇宙了吧。
虽然是会有这样一个公式,但只是一个想法而已。
相对论计算宇宙的方法是多维化的,它是把宇宙 分成很多个面来计算的。而不是只用一个公式便完成的。同时这也是为什么要把相对论以此命名的原因。相对论本身便是一个多维体,它的任何一个预言结果都至少要用两个以上的定律来合体。
相对论差不多把地球上所有的事物都计算进去了。当然,也包括你刚才在厕所里所做的事。呵呵。我说的是事实。
相对论不会用一个公式丢计算所有事,但它绝对会用也可以用所有公式来计算任何一个结果。
[create_time]2010-10-22 17:27:07[/create_time]2010-10-25 10:01:53[finished_time]3[reply_count]3[alue_good]宙斯方舟[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.4392054d.Tixtg7wc2CzpG0IluYCQAA.jpg?time=3213&tieba_portrait_time=3213[avatar]超过11用户采纳过TA的回答[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]743[view_count]