大和小是物理学的相对关系。只有对比才会有大和小的概念。
小我们归结于微观世界里。
宇宙中论物质最小,就是一群基本粒子。即电子、夸克、中微子、光子以及它们的反粒子。
但超弦理论认为一切基本粒子,都是一根根一维的能量弦震动而产生。这些能量弦,本身就没有任何体积。所以说,宇宙中最小的物质,就是这些可以不拥有任何体积的基本粒子。
按照化学性质来区分的话:分子是保持物质化学性质的最小粒子。原子是化学变化中的最小粒子。
所以一切物质都是分子组成的。
下面我们再来列举宇宙中的大,在宇宙当中,人类认知范围内,最小的天体就是离我们最近的月球。月球相当于地球的四分之一大小。但月球是地球的卫星,连行星都算不上。
宇宙最小的星球叫做Kepler-37b,是行星级别,但它跟月球大小类似,比月球稍大。第二小的星球我们就不再去找了。咱们从地球开始往大了找,这也是目前很多科普作品都统计过的。
先看太阳系:
夜空中最亮的恒星是天狼星,这个蓝矮星的体积是太阳的5倍大小,质量是太阳的两倍多,但是光度是太阳的25.8倍。但天狼星可不是最大的恒星,我们用眼睛在夜空中直接看到的恒星,也大部分都比天狼星更大。比如猎户座的参宿四,直径是太阳的887倍,体积相当于太阳的6.9亿倍,比天狼星也大了1.2亿倍。
下面这张图,天狼星成了小弹珠。
那么参宿四就是宇宙中最大的恒星了吗?也不是的!根据现有的恒星观测数据来看,已知宇宙中体积最大的恒星是斯蒂芬森2-18,它的直径高达太阳的2150倍,接近30亿公里,相当于太阳到地球距离的20倍,如果把它放在太阳系的核心位置,那么它的边缘地带将可以囊括土星的轨道,也就是说金木水火土五大行星包括地球和小行星带,都只能在这个恒星的肚子里运行。
它的体积大约相当于100亿颗太阳,或者1.3亿亿个地球。想象一下,我们的太阳的直径就高达139万公里,然而这个恒星却能装下100亿颗太阳,就是和盾牌落uy相比,也相当于后者的23倍多。
比完星球咱们再比星系:
我们以盾牌座UY为例,其直径为25亿KM。
目前观测到最小的星系名为Segue2,是一个由1000颗恒星组成的最小、最黯淡的星系,其直径也在220光年,盾牌座UY在它面前也只能是其中的一个点儿。
比Segue2星系稍大的星系为圆规座星系,直径为1400光年;在更大的Messier32星系的直径约为6500光年,这已经比最小的星系的直径要大30倍了。
小麦哲伦云星系直径为7000光年,小麦哲伦星系是一个环绕着银河系的矮星系,拥有数亿颗的恒星,旁边的是三角星系直径达6万光年,将近是小麦哲伦星系的9倍;旋涡星系直径为8.6万光年,因其形状很像江河中的旋涡,因而得名。
后面直接上图:
最大的星系的桂冠也并非是Coma b星系,而是IC 1101星系,其直径达到580万光年,能容纳上面说到的所有星系。
目前科学家可观测到的星系大约有1250亿个。我们看到的宇宙中的星系几乎和银河系中的恒星一样多。
这是宇宙中全部星系数量吗?很显然不是,这仅仅是我们目前能够看到的宇宙!那么在此之外又有多少星系呢?或许我们永远也不知道。
读这类文章我总有一种绝望的感觉,如果你在一个大厦的楼顶站着,你就是一个点。对于整个城市,大厦就是一个点。对于整个省来说,城市就是一个点,对于地球来说,城市就是一个点。对于太阳系来说,地球就是一个点,等于银河系来说,太阳系也是一个点,跟别的星系比,银河系也是一个点。而宇宙里有数不尽的星系。这种大小的对比已经超出了能感知的程度。如果宇宙是沙漠,星系就是沙子。我们也是宇宙眼中的微观世界,甚至小到无法观测到。这种绝望感,就是对未知的绝望。同时也有一种释然的感觉,那就是人类相对于更大的空间和时间,没有任何意义。是根本不值得关注的。