小世界有多么大(世界到底有多小)
——世界到底有多“小”,我们并不知道
1从宇宙看银河系
10^-43秒,宇宙诞生;
40多亿年后,银河系开始形成。
我们熟知的银河系,直径约为17万至20万光年。
大量气体尘埃,拥有上千亿颗恒星。
人类如果能够造出光速飞船,也需要20万年才能飞出银河系。
但如果踏上“宇宙”肩膀,银河系其实很小。
银河系只是拉尼亚凯亚超星系团的一名成员。
这个“无尽的天堂”横跨5亿光年,包含10万个星系。不过,在可观测宇宙中,像“拉尼亚凯亚”这样的大尺度结构,大约就有1000万个。
可观测宇宙直径约为930亿光年。
银河系只占据到它的万亿亿分之一。
如果把宇宙比作一栋长宽高几百米的大楼,
银河系就是这栋大楼边角的一只不起眼的蚂蚁。
我们眼中不可跨越的星际,它竟然那么“小”。
2从银河看太阳系
宇宙诞生后的100-150亿年,太阳系诞生。
太阳系以太阳为中心,包含八大行星。
拥有数以亿计的小天体和彗星。
旅行者1号飞行了40多年,也仅仅是抵达太阳系的边缘地带。
但这样一个庞大的集合体,其实也只是一个“小”世界。
太阳系位于银河系的一个悬臂上,距离银河系中心2.6万光年。
如果太阳系想绕银河系公转一周,需要花费2.26亿年的时间。
太阳系的直径为4光年,与银河系相比,
就像一颗乒乓球放在一个100万公里的球体前,相形见绌。
这个我们仍无法飞越的母星系,原来也很小,不过是沧海一粟。
3暗淡蓝点
1990年,旅行者1号回眸,为地球拍下了一张珍贵照片。
这一次回眸,没有带给人类惊喜,没有让人类兴奋,只给了人类无尽的敬畏。
地球,在照片中只不过是一个微不足道的“暗淡蓝点”。
卡尔·萨根后来在《暗淡蓝点》一书中提到:
在浩瀚的宇宙剧场里,地球只是一个极小的舞台。想想所有那些帝王将相杀戮得血流成河,他们的辉煌与胜利,曾让他们成为光点上一个部分的转眼即逝的主宰…在庞大的包容一切的暗黑宇宙中,我们的行星是一个孤独的斑点。
如果不是将地球从照片中标记出来,很难会注意到它的存在。
我们赖以生存、引以为豪的地球,不过是太阳系的百分之一。
甚至不需要和整个太阳系相比,只与自家母星系的其他行星相比:
海王星有58个地球那么大,天王星有65个地球那么大…
整个太空就是一个巨大无比的沙盘,地球只不过是这个沙盘中的一颗微粒。
如果真有一艘外星飞船从地球掠过,在它眼中,70亿人口不过是一个质点而已。
4一个文明有多小流经伊拉克的底格里斯河和幼发拉底河的两河流域,
产生饮誉世界的两河文明,孕育璀璨夺目的古巴比伦文明。
古巴比伦文明创造了灿烂的文化,在文明史上留有浓墨重彩的一笔。
最早的学校;
最早的文学辩论;
最早的两院制议会;
最早的宇宙进化论;
最早的法典和立法者;
......
但站在地球46亿年的角度,古巴比伦文明也不过是历史的过客。
这个早已消失的古文明,就如一缕过眼云烟,很难再被人记住。
它只是地球历史书的一小章节,文明转瞬即逝。
尼布甲尼撒发起的“巴比伦之囚”,也只是历史长河中的一段小插曲。
这个我们苦苦追寻的古老文明,就像一片孤舟漂流在历史的大海中,
曾经努力地往前游,但最后还是淹没在了海浪的起伏中。
5一个科学家有多“小”银河系是宇宙中的一颗沙粒,
太阳系是银河中的一颗灰尘,
地球不过是一个暗淡蓝点,
所有文明都是历史的过客,
那么一个人呢?
地球上的每一个人,都不过是70亿分之一的质子。
我们说科学家很伟大,但他们也只是芸芸众生中的一员。
科学家很渺小,在宇宙真理面前,他们仍束手无策。
他们无法改变宇宙大爆炸的事实,也无法改变已有的宇宙规律。
科学家们只能发现再发现,最终被历史车轮无情碾过。
伟大如爱因斯坦和牛顿,也无法逃脱这个命运。
身为人类的科学家是地球这个暗淡蓝点一闪而过的光亮。
与漫长的文明岁月相比,他们几十年的生命时光璀璨又短暂。
6最小到底有多小?一个人都这么“小”了,那最小到底有多小?
一只蜂鸟为1×10^-1米;
一粒米仅5×10^-3米;
晶体盐只有5×10^-4米;
卵细胞是1.2×10^-4米;
白细胞是1.4×10^-5米;
红细胞为6×10^-6米;
可见光波长为4~7×10^-7米;
病毒为10^-8米;
DNA为2×10^-9米;
氢原子只有1.06×10^-10米;
夸克的半径大约为0.43×10^-18米;
普朗克长度为1.616255×10^-35米;
……
普朗克长度就是最“小”了吗?
其实并不一定。
小于10^-18米的尺度已经触碰到我们现代科技的天花板。
最小到底有多小,我们还没有真正的答案。
7其实,一个原子就是一个世界随着科学技术的进步,我们能看到的尺度也越来越小。
但无论多小,它们本身就是一个世界。
原子很小,我们无法用肉眼观察。
但就是这么一个小的原子,却引得无数科学家竞折腰。
原子的构成:质子、中子和电子;
质子和中子又由各种夸克组成,夸克之下可能还有更大的微观海洋。
这么一个极其复杂的构成,本身就是一个完整的世界。
如果将一个原子放大10亿倍,一个宇宙的框架将会出现在我们眼前。
我们以为很小的原子,其实也是一个宇宙。
一个原子,其实就是一个世界。
8再小也可以改变世界这个世界确实很大,我们至今都不知道宇宙的真正面目是什么。
很多东西都很小,小到我们无法用肉眼观察,小到我们会忽视它们的存在。
但实际上,这些“小”的东西,也很重要。
如果没有这些很“小”的存在,就构不成我们所在的大千世界。
每一个“小”的东西都有它存在的意义,再“小”也可以改变世界。
你可以很“小”,也可以很“大”,这取决于你自己怎么看自己。
你可能只是一个小孩,但也可以改变这个世界。
你可能只提出一个小问题,就点燃了文明之火。
你开的可能只是一个“小会”,但激起的是科学大兴趣。
而腾讯正在做一件“既小又大”的事情——腾讯青少年科学小会。
腾讯青少年科学小会是由腾讯公司主办、清华大学合办的青少年年度科普活动。
自2019年1月首届小会举行以来,腾讯已联合Science连续发布两份年度《青少年科学看点榜单》,并邀请物理学家霍金之女Lucy Hawking等全球顶尖科学家、科普学者登台演讲,解读榜单中前沿科学领域的奥秘。
今年的榜单包含了40个科学大突破,分为数学物理、天文地学、生命科学、化学四大领域,兼具专业性与趣味性。有“嫦娥五号挖土”、“九章实现量子优越”这样的科学大事件,也有“细菌竟然以金属为食”、“机器人研究员崛起”这样的有趣科学发现入围。
青少年们可通过腾讯青少年科学小会官方微信或官方网站、腾讯QQ·看点科普频道、QQ浏览器科学频道、腾讯企鹅辅导等平台,给心仪的科学大发现投票。
票选结束后,《科学》期刊的编辑会进一步遴选最终榜单,榜单将在明年5月的第三届科学小会上正式发布。
参与票选且回答优秀的科学少年,你们的名字将有机会登上腾讯和Science联手定制的《青少年科学看点榜单》封面。
幸运的科学少年们还可能有机会来到小会现场,并与科学家面对面提问交流。
榜单内容将印刷成册,送到无法来到现场的山区孩子手中,共享这份对科学突破的欣喜与好奇。
不要因为“渺小”而自卑,只要行动起来,其实再小也能改变世界。
9“小”也可以仰望星空在宇宙眼中,银河系不过是沧海一粟;
从银河系来看,太阳系细微得像一只蚂蚁;
站在太阳系上,地球不过是一个暗淡蓝点;
从地球的历史出发,古巴比伦文明只是一个过客;
站在一个文明的高度,人类终将一个个被时间的车轮碾过;
在人类肉眼所及的地方,原子像是藏起来的虚无缥缈之物。
但我们无须“哀吾生之须臾”,也不用“羡长江之无穷”,因为“小”也是整个世界。
芥粒之中藏有大千世界,
夸克里面含有微观海洋。
世界很“小”,但世界也很大。
我们无须对“大”的世界过于执着,
“小”的世界也值得我们去挖掘。
一滴水可以照出整个太阳,
一粒种子可以长成参天大树,
一个科学点子可能照亮人类未来,
一个孩子可能在未来改变世界。
在这个“利益至上”的年代,世界已经没有多少人会停下来仰望一下星空,这成了一件极其奢侈的事情,但很多人却浑然不知。
在这个“全民娱乐、欲望先行”的年代,我们需要更多的“小会”,来让孩子们学会仰望星空。
世界到底有多小,我们不知道。
但个人可以有多大,我们可以猜想。
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