宇宙的大小

宇宙的大小

从哲学的观点看，人们认为宇宙是无始无终、无边无际的。

神秘的宇宙

天狼巨星

“宇宙”一词中的“宇”指东、西、南、北，四面八方的空间，“宙”指古往今来的时间，合在一起便是指天地万物。不管它是远是近，是大是小，是认识到的，还是未认识到的，是过去的，现在的，还是将来的。从哲学的观点看，宇宙是无始无终、无边无际的。那么，宇宙究竟有多大呢？

通过天文学家们的观测，大爆炸可能发生在100亿年前，也可能发生在200亿年前，或者是发生在100亿年前到200亿年前之间的某个时刻。

人们使用高倍的射电望远镜已经搜索到了200亿光年以外的类星体——天狼巨星，这是目前人类实际观测到的最远的星体，也是人们认识宇宙的最大范围。因为人类的认识能力是有限的，它肯定还不是宇宙的实际边缘。

我们把利用现有的科学技术所能了解和观测的宇宙，称为“我们的宇宙”。“我们的宇宙”是宇宙作为一个点诞生，开始向外迅速膨胀以来光所通过的空间。也就是说，我们所处的宇宙的大小，是一个以地球为中心，以200亿光年的距离为半径的球形空间。当然，这只是就我们目前的观测能力所做出的推测。地球并不是什么宇宙的中心，宇宙也不见得是一个球体，我们今天对宇宙的了解只能到这一程度。理论上讲，宇宙比这个可见的宇宙要大得多。

璀璨的星空

只要做一道简单的数学题，我们就不难了解到，在我们已经观测到的宇宙有多大。目前，人们在这个以200亿光年为半径的球形空间里，发现和观测到的星系超过1200亿个，而每个星系又拥有几百颗到几万亿颗像太阳这样的恒星。地球在如此浩瀚的宇宙中，真是微不足道。

世界上最大、最敏感的单碟射电望远镜——阿雷西沃望远镜

可以说，宇宙大得惊人。宇宙中有数以亿计的天体，大多数的星体构成星系，比如太阳系。星系进一步构成大星系，比如银河系。科学家们做了推算，130万个地球的体积仅相当于太阳的体积，而在银河系中与太阳相当的恒星多达2000多亿颗。宇宙空间非常广阔，单是地球所在的银河系跨幅就有10万光年。如果把宇宙看做是一个半径为1千米的大球，银河系只有药片大小，而且位于球心附近。宇宙中有不少于10万个大大小小的银河系一样的大星系。

光年

天文学采用的计量单位是“光年”，即光在一年里所走的距离。光的前进速度约为每秒30万公里，一光年大约是9.7万亿公里。

对常人而言，对浩瀚的宇宙度量几乎不可能。对天文学家来说，精确地测绘宇宙天体却是可能的。通过古希腊人发明的视差计算法，可以测量出太阳系的其他行星或附近的恒星的距离。用这种视差法测量相距8.6光年以内的天体非常准确，测量1000光年远的天体也可做到大体准确。

视差计算法图示

测量恒星距离的方法还有亮度测定法，即把一颗星发出的光亮度与另一颗已知距离、活跃程度相似的星体进行比较，就能测量出这颗星与地球之间的距离。

几十年前，大多数天文学家都认为银河系就是整个宇宙，在它之外什么也没有。后来，当精确度更高的天文望远镜问世后，这种看法便被证明是错误的。过去观测到的那些暗淡模糊的斑点，其实是其他的星系。这些星系有的与银河系不相上下，有的则更庞大。

20世纪20年代，美国天文学家埃德温·哈勃用当时世界上最大的反射式望远镜研究了河外星系。哈勃分析了这些星系的光谱，发现各种谱线的波长都移向红色一端。说明这些星系正在向远处飞离，这种现象被称为红移。由于宇宙在不断膨胀，星系距我们越远，红移就越大。即离我们越远的星系，飞离我们的速度也越快。这与疾驶而去的汽车喇叭声调的变化道理是一样的。

哈勃据此提出了“哈勃定律”，确定了计算行星运行速度的天文学计量单位——“哈勃常数”。但是，用哈勃常数作为测量尺度存在一个问题——无人知道它有多长。此外，“哈勃常数”只能在膨胀速度非常大的太阳系以外的太空里测定。因为在那里，任何局部影响都变得微不足道。

视差计算法

所谓视差，是指从两个观察位置观察同一物体时两道视线所形成的夹角。在天文学中，测定视差的方法就是把两个观测点与被观测的天体构成一个三角形，已知两个观测点连线(即基线)的长度，再从这两个观测点测出天体的方位(即三角形的顶角)，就能求出天体与地球的距离。基线越长，求得的结果就越精确。在测量离地球较近的天体如月亮的距离时，可以用地球的半径作基线，所测定的视差则称为“周日视差”。如果要测定太阳系以外天体的距离，一般都以地球与太阳的距离为基线，所测定的视差称为“周年视差”。

红移的星系

关于宇宙膨胀的速率，天文学家们的看法并不一致。最保守的估计是，距离每增加百万光年膨胀的速度约增加16Km/S，也就是说，一个距我们10亿光年的星系将以大概16094Km/S的速度远离地球。有些天文学家估计的速率比这个数字还要大一倍。如果按照最保守的估计，宇宙中最遥远的天体距离地球约有100亿光年。而后者的估计，宇宙边缘距离地球达到200亿光年。

根据最新的科研成果，宇宙中的星体数量大约为7乘以10的22次方，宇宙实在是太大了。宇宙的半径大约为137亿光年，更确切一点，是137.7亿光年。宇宙大爆炸之后残留的背景微波辐射中的波纹揭示出宇宙两头至少相距780亿光年。

时至今日，宇宙有多大这个问题还不可能被解决。以上对于宇宙大小的说法，都只是科学家根据一些科学的方法推算出的。不过，随着科技的进步，对宇宙大小的推算将会越来越精确。