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80_avatar_small 楼主: yangjia

如果把地球当做一个直径 1cm 的小球,整个目前观测到的宇宙有多大?

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online_member 发表于 2020-3-1 22:04:08 | 显示全部楼层
如果把地球当做一个直径 1cm 的小球,整个目前观测到的宇宙有多大?690 / 作者:emol99 / 帖子ID:56591

https://www.zhihu.com/video/1091653378354106368
若一颗星的星光走到你眼中需要100年时间,那么这颗星就在100光年之外,因为光速是恒定的。但若一个星系的光线走到你眼中用了1亿年时间,那么你看到的就不是一个1亿光年之外的星系了——它实际上比这还要远得多!
原因是,在最大的宇宙尺度层面——物体不再被引力束缚下形成星系、星群和星团——宇宙是在不断膨胀的。也就是说,一个遥远星系的光子进入你的眼中所经过的距离越长,那么不但该星系距你就更远,而且这个距离还大于所对应的光年数。
这就是宇宙红移效应。由于光在发射过程中会释放特定能量,因此具有某种特定的波长,我们完全可以认为,它可以以同一波长抵达目的地。如果宇宙结构既不膨胀也不收缩,而是恒定不变的,那么,这一波长也不会改变。但如果宇宙正在膨胀,那么这个空间结构就是不断延展的(,这样一来,上述光线的波长就会变长。
宇宙中的部分区域由于过于遥远,以至于从大爆炸以来发出的光线未能有足够的时间到达地球。因此这一部分的区域在可观测宇宙之外。到了未来,从遥远星系发出的光线获得了更多的光行时间,所以目前宇宙中更多的区域将成为可观测宇宙的一部分。
但是根据哈勃定律,宇宙中足够遥远的区域以超过光速的速度膨胀,远离地球而去,而相对地,邻近的物体间则不能以超光速运动。假设暗能量维持不变,宇宙继续加速膨胀,那么处在未来视界以外的天体在无限未来的任意一个时间点都永远无法进入可观测宇宙的范围,因为从那些天体发出的光永远无法到达我们。
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online_member 发表于 2020-3-1 22:04:45 | 显示全部楼层
如果把地球当做一个直径 1cm 的小球,整个目前观测到的宇宙有多大?483 / 作者:凌8乱 / 帖子ID:56591
【三分钟感受地球的渺小】
https://www.zhihu.com/video/1091663811802669056
看完这个209秒的视频,你会重新审视自己和整个宇宙。地球渺小到令人窒息……
online_member 发表于 2020-3-1 22:05:33 | 显示全部楼层
借花献佛:


If the Moon Were Only 1 Pixel内容大致是说,如果月球仅有我们屏幕的一个像素大会怎么样。
玩法就是摁住键盘的“→”键,你将会对整个太阳系的大小有个“感性”的认识。
(注:内文都是英文,如果英文知识比较好的话,体验感会更好一些,比如我就有部分单词不认识)




这个和题主的要求略有不同。
嗯,如果是常见屏幕的话,比如我的这个,用Cpu-z检测下来数据是:
        Size                        22.0 inches
        Max Resolution                1680 x 1050 @ 59 Hz
22英寸的显示器,大小差不多是47cm × 30cm;
或者我们再计算一下,22英寸约55.88厘米,1680 x 1050的屏幕,斜对角就是1981个像素。这样一个像素就是0.0282cm,也就是0.282个mm。
而月球约为地球的3/11大小,大致来说地球在我的显示器上也就1mm吧。
大概是题主要求的1/10。
但已经大概能领略到一点了,比如当你摁了大约快一分钟的“→”键,终于看到某个星球的时候,你会有些别样的感悟的。


这可以算是我至今看过的对太阳系大小,最“直接”的一个展示了。
毕竟是你一点点“手把手”的拉出来的。


PS:这个当然也不是我做的,我是在@电气猫 的回答中:如果把地球当做一个直径 1cm 的小球,整个目前观测到的宇宙有多大?中,他给了一个地址,里面有个评论中看到的。
所以我说是“借花献佛”
————————
再推荐一个在bilibili看到的:
【Mark Rober】航拍真实比例的太阳系模型:第九行星有多远?@圆桌字幕组也很有意思,虽然主题是说猜测中的那个“第九行星”(不是冥王星,而是一个应该比地球还大的行星),但也带着把太阳系的大小大致说了下(虽然里面地月距离那块错了)。
06_avatar_middle
online_member 发表于 2020-3-1 22:06:11 | 显示全部楼层
去年刚做了一个真实比例太阳系模型,比例是十四亿分之一,这样太阳直径大约一米,地球是0.9厘米,算是比较接近题设了吧!
如果把地球当做一个直径 1cm 的小球,整个目前观测到的宇宙有多大?983 / 作者:wz306 / 帖子ID:56591 上图是我的太阳系家族团圆照。
有经验的人一眼就能看出来,最小的钢球是水星,然后小铜球是火星,大铜球是金星,蓝色钢珠当然就是我们的地球了!
后排分别是天王星(青色、躺着自转的)、海王星(也是蓝色)、土星(有光环那个)、木星(标志是中间的大红斑);最后的超大号瑜伽球是太阳。
如果把地球当做一个直径 1cm 的小球,整个目前观测到的宇宙有多大?383 / 作者:wz306 / 帖子ID:56591 这张是在地砖上刻的地月系,两道圆环之间就是月亮的运行范围(地砖长度30cm);
不好意思,没画好,太不圆了。
如果把地球当做一个直径 1cm 的小球,整个目前观测到的宇宙有多大?875 / 作者:wz306 / 帖子ID:56591 这是太阳,距离地球106米。
如果把地球当做一个直径 1cm 的小球,整个目前观测到的宇宙有多大?680 / 作者:wz306 / 帖子ID:56591 从太阳方向看,水星有41米远,在红色消防栓处;地球有106米,在蓝色围挡近端,火星160米,在围挡远端。
换句话说,这个比例下,月亮离我们26-30厘米,金星最近29米、最远183米,火星最近54米、最远266米;木星450米-660米,土星910-1130米,天王星1640-2160米,海王星3100-3300米。柯伊伯带在四公里以外,奥尔特云大约一百公里到八千公里之间。
最近的比邻星4.2光年,换算距离我们三万公里;银河系直径十万光年,得七亿公里;
肉眼可见之可观测宇宙,仅仅银河系的百分之一,无非一千光年、七百万公里而已。
…………………………分割线…………………………
最后放一张电脑制作的八大行星图片,以供参考:
如果把地球当做一个直径 1cm 的小球,整个目前观测到的宇宙有多大?115 / 作者:wz306 / 帖子ID:56591

照片、数据及建模过程文章链接地址:
Phy:别再被教科书骗了!真实的太阳系是这样的。 ——看我亲手制作的模型才能感受出来。
online_member 发表于 2020-3-1 22:06:58 | 显示全部楼层
地球直径可以近似成一万千米,当然这个有20%的误差,不过影响不大。变成一厘米少了九个零
而已知的宇宙直径可以近似成一千亿光年(有点误差,不过影响不大。)少了九个零就是一百光年。
当然,因为算得很糙,有点误差是正常的,不过和100光年比起来,有点误差算什么呢?
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