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在伊朗克尔曼的鲁特(Dasht-e Lut)沙漠上空,银河拱门闪亮。(图片鸣谢:米盖尔·克拉罗)
据美国太空网(保罗·萨特):无论你是一个经常乘坐飞机的人还是一个电视迷,你旅行的次数比你想象的要多得多。
事实上,即使你整个一生都完全静止不动,那也是真的。那么,一个人一生平均能走多远呢?答案取决于你是否认为地球是你的交通工具。
至于地球表面的距离,典型的人类一生中将旅行30,000到50,000英里(50,000到80,000公里),尽管一些环球旅行者会走得更远。考虑到大多数人从通勤和快速出差中积累了大部分里程,这是一个令人印象深刻的距离——足以至少环游地球一次。
但是,尽管这个数字很大,但与我们在地球上搭顺风车得到的运动相比,它就相形见绌了。我们的星球绕着它的轴旋转。因为地球大部分是固体,它作为一个单一的刚体旋转,这意味着地球上的每个地方都经历相同的角速度,每个人每24小时旅行一整圈。
但是如果你站在北极或南极,你实际上不会去任何地方旅行;你只会不停地旋转。然而,赤道上的那些人由于这种旋转获得了巨大的线速度——大约1000英里/小时(1600公里/小时)。
然而,大多数人都不住在赤道上,所以我们可以说,普通人经常以大约930英里/小时(1500公里/小时)的速度行驶。(正如我们将看到的,精度在这里并不重要。)当你把大约80年的寿命加起来时,每个人一生中旅行了大约6亿英里(10亿公里)。
这是我们在地球表面旅行的巨大飞跃,但我们才刚刚开始热身。除了自转,地球还绕着太阳转。该轨道是一个椭圆,这导致我们的星球根据其与太阳的距离偶尔移动得更快或更慢。但平均而言,地球的轨道速度约为每秒19英里(每秒30公里)。
也就是每年大约6亿英里(10亿公里)。因此,在一生中,我们每个人大约旅行500亿英里(800亿公里)——这又一次使我们仅仅因为地球自转而旅行的距离相形见绌。
但是地球并不是宇宙中唯一运动的物体。太阳绕着银河系中心运行,轨道漫长而懒散。这些“银河年”中的一年大约需要2.3亿地球年才能完成。从这个角度来看,大约17个银河年前,生命首先出现在地球上,再过25个银河年,太阳将会消亡。
与这些巨大的星系尺度相比,人类的一生几乎无法察觉,因为太阳几乎没有沿着它的轨道缓慢移动。但是在人类的尺度上,这几乎是不可理解的;由于太阳绕银河系中心的运动,我们每个人一生中将旅行大约3.7亿英里(6000亿公里)。
而且不止于此。我们整个星系也在运动。平均来说,所有的星系都在远离彼此,但那是由于宇宙的膨胀。除了膨胀,每个星系都有自己的运动——天文学家称之为“特殊速度”例如,银河系正在与我们最近的邻居仙女座星系发生碰撞。相互的引力足以压倒宇宙的普遍膨胀,在大约五十亿年后,这些星系将开始合并。
最重要的是,银河系和仙女座都朝着室女座星系团前进,这是一个大约6500万光年远的巨大星系团。除此之外,室女座星系团及其周围的星系都朝着大吸引子前进,这是我们的超级星系团的中心,称为Laniakea。
天文学家可以通过观测宇宙微波背景(CMB)来计算这些引力影响的组合运动,宇宙微波背景由我们的宇宙在只有38万年的时候从等离子体状态冷却下来时释放的辐射组成。它完全浸透了宇宙,在整个天空中是百万分之一。
宇宙中的任何运动在CMB中都是可见的。我们前进方向的光会发生多普勒频移,频率更高(蓝移),而我们远离方向的光会发生频移,频率更低(红移)。通过测量这种移动,天文学家可以计算出我们在宇宙中的总速度,这些测量结果给出的数字约为每秒390英里(每秒630公里)。
当你把80年的寿命加起来,你会得到9300亿英里(1.5万亿公里)的总移动量。即使你从来没有离开过家,你仍然会走那么远的距离——这是一项了不起的成就! |
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