宇宙有多大?
光年是长度单位,用于衡量天体之间的距离。字面意思指:光在宇宙真空中沿直线经过一年时间的距离称为一个光年。光速在真空中约为30万千米每秒,也就是3×108米每秒,所以一光年就是9.4607×1015米。
因为宇宙中天体之间的距离很大,需要更大的单位进行描述。
艺术家对可观测宇宙的对数尺度构想,以太阳为中心,朝外是太阳系内行星和外行星、柯伊伯带、奥尔特云、南门二、猎户臂、银河系、仙女座星系、邻近星系、宇宙纤维状结构、宇宙微波辐射以及处在边缘的不可见的大爆炸等离子体。
宇宙的直径是930亿光年,所谓的宇宙指的就是各种天体以及弥漫物质的总称,在我们现如今的天文研究当中表明,宇宙还存在于一个不断运动与发展的阶段。
假定遥远的空间区域存在,并且是现实的一部分,但却永远无法与其相互作用。可以影响和被影响的空间区域是可观测的宇宙。可观测宇宙取决于观察者的位置。旅行中的观察者可以接触比静止的观察者更大的时空区域。
然而,即使是最快速的旅行者也无法与所有的空间互动。通常,可观测宇宙是指地球在银河系中的当前位置观测到的宇宙部分。在当前时间测量的地球到可观测宇宙边缘之间的真实距离为465亿光年(140亿秒差距),即可观测宇宙的直径约为930亿光年(280亿秒差距)。
光从可观测宇宙边缘移动到地球距离非常接近宇宙的年龄乘以光速,即138亿光年(42亿秒差距),但这并不代表任何给定时间地球到可观测宇宙边缘之间的距离。
宇宙组成:
宇宙几乎完全由暗能量、暗物质和普通物质组成。其他包括电磁辐射(估计占宇宙总能量的0.005%或接近0.01%)和反物质。在宇宙的历史中,所有类型的物质和能量的比例都发生了变化。在过去20亿年中,宇宙中产生的电磁辐射总量减少了。
当前包括原子、行星、恒星、星系和生命在内的普通物质仅占宇宙质能总量的4.9%。当前这类物质的总体密度非常低,大约为4.5×10-31g/cm³,相当于每4立方米体积中只有一个质子的密度。暗能量和暗物质的性质是未知的。