厚度0.1毫米,足夠大的一張紙,折疊105次的厚度,是人類目前可觀測宇宙直徑的4.6倍!但這并不能說明宇宙就放不下,因為人類不知道宇宙有多大!

這篇文章我們來開個腦洞,將一張紙折疊105次,究竟會發(fā)生什么,厚度能夠達到什么水平,是否連宇宙都放不下?

我們假設這張紙的厚度是0.1mm(一張A4打印紙的厚度是0.104mm),而且足夠大,大到可以折疊105次,其他因素我們這里忽略不計。

1、下面我們開始折疊這張紙,看看究竟會發(fā)生什么:

對折1次——0.2mm

對折3次——0.8mm

對折10次——102.4mm

把單位換算成米的話,是0.1024米。到這里并沒有明顯的感覺,這才剛到10公分多一點,我們繼續(xù)對折:

對折15次——3.2768米:這是一層樓房的高度;

對折20次——104.8576米:這是埃及第三大金字塔,紅色金字塔的高度;

對折25次——3355.4432米:這比五臺山的高度還高300米;

對折30次——107374.1824米:這張紙的厚度已經(jīng)到達了地球大氣對流層的頂端。再多對折兩次,就可以超過中國空間站運行軌道的高度;

對折42次——439804651.1104米:這已經(jīng)超過了地球與月球之間38萬公里的距離,如果有人問你類似問題,就可以直接回答他;

對折50次——112589990684.262米,地球與火星最近時的距離為5500萬公里,一張紙對折50次可以在地球與火星之間跑個來回;

對折60次——約1152億公里:這是光速飛行四天半左右的距離……

繼續(xù)對折下去的尺度只能以光年為單位,這個數(shù)字超過了我們的想象,我們直接上個圖片,大家自行查閱對折次數(shù)對應的厚度:

在這個圖片最下方,我們列出了可觀測宇宙的直徑,也就是人們熟知的930億光年,為了讓大家對這個數(shù)據(jù)有個概念,我們換算成米來感受一下:

一張紙折疊105次之后的厚度為(單位:米):

4056481920730330000000000000

而人類可觀測宇宙的直徑為(單位:米):

879847933950014000000000000

也就是說,一張紙折疊105次的厚度,差不多是4.6倍可觀測宇宙直徑的距離!

這個數(shù)字超出了我們的想象,但是如果你問一位天文學家:這個厚度是否超過了整個宇宙的范圍,能否到達宇宙的邊界?恐怕他給不了你答案,因為人類還無法確認宇宙的大小,而且有可能永遠都無法判定宇宙有多大!

下面我們再來看看宇宙有多大,為什么說人類現(xiàn)在無法確定宇宙的大小。

2、宇宙究竟有多大?

文章開頭我們就已經(jīng)提到,人類可觀測宇宙的直徑有930億光年,這里要注意的詞是“可觀測宇宙”,也就是說這并不是宇宙的大小,而僅僅是人類可以探測到的宇宙大小,在這個距離之外,并不是宇宙的邊界。

那么宇宙究竟有多大?我的答案是:不知道!為什么說不知道,是因為以下幾個理由:

(1)宇宙真的很大

在天文學有一個詞叫“各向同性”,這是用來形容“大”的,就是說人類從地球出發(fā),朝著任意一個方向觀測宇宙,觀測的景象完全一樣。

大家想象一下,什么情況下才會出現(xiàn)朝著任何方向都一樣的情況?答案是只有在某個空間的中心,才會出現(xiàn)這種情況。

但是地球并不是宇宙的中心,也出現(xiàn)了“各向同性”,那就只有一種情況說的通,就是這個宇宙太大了,大到了我們根本無法確認地球所處的位置。

(2)930億光年只是可觀測宇宙的直徑

人類可觀測宇宙的直徑是930億光年,半徑為465億光年,也就是說人類可以觀測到距離地球465億光年處的事物。

但事實上人類能看到的天體距離地球只有300億光年,更遠的距離是通過引力波測算出來的,測算極限就是465億光年。

再遠的地方我們觀測不到,這不是人類技術不夠先進,而是更遠處的光還沒有傳播到地球上,這是宇宙本身的限制導致的。

(3)“退行速度”的存在,使得我們有可能永遠都無法確定宇宙的大小

大家有沒有想過,在宇宙的范圍內(nèi),有些事物的變化是超過光速的?這里需要介紹一個概念:退行速度。

天文學里,把一個天體因為宇宙膨脹而遠離我們的速度叫做退行速度。當然這里必須強調一點,退行速度不是天體的運動速度,而是宇宙空間的變化,是允許超過光速的。

退行速度不只和宇宙膨脹速率有關,同時也和距離有關。同樣的宇宙膨脹速率,距離我們越遠的地方,退行速度會越快。

如果一個天體距離我們非常遠,遠到了它的退行速度超過了光速,那么這個天體發(fā)出的任何信息永遠都不可能傳播到地球上。

這個距離是多少呢?經(jīng)過科學計算,當一個天體距離地球的距離超過620億光年時,它的退行速度就會超過光速。

也就是說如果以地球為中心,宇宙的半徑大于620億光年(直徑超過1240億光年),那么人類永遠都無法知曉宇宙的大小!

那么一張紙對折105次,宇宙真的放不下嗎?

對折105次的紙的厚度,達到了可觀測宇宙直徑的4.6倍,但這不能說明宇宙放不下。

因為我們現(xiàn)在根本不知道宇宙究竟有多大,所以這個問題的答案是:

不知道!

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來源: 宇宙解碼