人类存在的宇宙,从量子的普朗克尺度(最小可测量长度的意义,小于这个长度,就在不可观测范围。)到吴县,宇宙中最大的结构——北冕长城(100亿光年宽,10万倍银河系
人类存在的宇宙,从量子的普朗克尺度(最小可测量长度的意义,小于这个长度,就在不可观测范围。)到吴县,宇宙中最大的结构——北冕长城(100亿光年宽,10万倍银河系宽,7亿倍太阳直径)。
都是在一定的时间空范围内,没有认识世界的尺度。
讨论宇宙尺度,首先要定义“人类尺度”的概念。
所谓“人的尺度”,是指让人类感到舒适的范围:包括徒步可以轻松到达的距离,不超过人类寿命的时间,以及地球上可以感受到的温度范围,大致从冰的寒冷到火的灼热。
以人体尺度为基础,我们来讨论六个谱系的不同尺度:数量、大小、光、声、热和时间。
第一,数字尺度。
没有工具,人类不擅长处理大数。
目前已知事物的极限不超过一个“古戈尔”,宇宙中没有任何东西能达到11个古戈尔的量级。
我们不太熟悉的单位“一亿”是1后面跟着8个零,而Gugor是1后面跟着100个零。
10的100次方是恒河沙,10的-100次方是假想的百万。
人脑根本无法理解1果戈理的数量级。
(恒河沙数)
第二,大小尺度。
感知的“人体尺度”大约是几毫米到几公里。因为日常生活中人类接触的长度范围远大于身高,所以人类感知长度的范围远大于身高。
比如国际空站到地球表面的高度大约是370公里,感觉遥不可及。事实上,它只比南京到上海的距离稍微远一点。如果换个角度想想,感觉就近多了。
第三,光的尺度。
真空光速的定义值:c0=299792458m/s,因为光速无法超越,宇宙空太浩瀚。在天文学中,人类用光年来定义空之间的距离:一光年等于9460730472580800米。。
第四,声音的尺度。
光是电磁波,而声音是运动。声音的传播依赖于媒介,没有媒介就没有声音。
和光一样,人耳只能听到有限的声音,频率大致在15 Hz到20 kHz之间。
没有科学仪器的帮助,人类听不到太阳的歌声。
(打破音障)
科学家已经使用仪器探测太阳的声音。被压缩后,你会听到某种缓缓敲响的钟声,那就是太阳在向着宇宙深处鸣响。
第五,热秤。
热是这个宇宙中另一个重要的尺度。
从绝对零度(热力学中的最低温度,大约等于-273.15℃,无法达到的温度)到23开尔文,宇宙最高温度1.4×10。
世界呈现出完全不同的形式。
例如,极低的温度会导致某些物质变成超导体。
在极端高温之外,每一个物质粒子都会变得非常致密,以至于坍缩成黑洞。
热火是宇宙中最伟大的魔术师之一。
第六,时间尺度。
生命不到百岁,人类直接经历的最长时间跨度只有一生,而地球的历史是46亿年。
夏虫不能谈冰,井蛙不能谈海,凡夫不能谈道。
人类生命中最快的事件可以达到毫秒级(千分之一秒)。毫秒级:一秒钟内发生一千件事情。
微秒呢?点击鼠标大约需要500,000微秒。这是人类思维的极限。纳秒,皮秒,皮秒呢?
更有趣的是,时间是物质变化的运动性、连续性和顺序性的表现。
进入普朗克尺度的量子世界,时间是不存在的,因为在量子尺度上一切皆有可能。
古希腊哲学家说:我们知道的越多,我们就越无知。
在宇宙中,我们只是沧海一粟,宇宙是由5%的物质和95%无法直接观测到的暗能量和暗物质组成的。只能沿着科学的道路前进,人类越是发现自己的渺小和无知。
人类只有不断拓宽尺度,才能解开更多秘密。
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