一直以来,宇宙在我们的认知中是一望无际的,各种绚丽壮观的天体结构萦绕其中,共同构成了一幅恢弘壮丽的图画。

而在这种情况下,一个脑洞大开的问题就出现了。宇宙中有那么多物质。如果全部压缩成一个球,银河系能装得下这个球吗?答案出乎意料。

想要找到问题的答案,首先要知道宇宙中有多少物质。

截至目前,天文学家和物理学家公认的宇宙总质量在10^53kg数量级。很多人光看数字可能不知道,但是和普通物质对比一下,就会发现这组数字是多么的夸张。

比如太阳的质量是1.992×10^30kg,那么需要10^23个太阳才能把宇宙中的所有物质都包含进去。

再比如,小米通常是一个直径约2毫米的圆,一粒小米的体积约为3.35×10^(-8)立方米。我们根据面心立方晶格的密度,将其密度设为0.74,则每粒小米占据的空间约为4.5×10^(-8)立方米。

通常一个游泳池的大小是1890立方米,也就是可以装下4.2×10^10粒小米。

现在,我们把一个几千万人口的城市夷为平地,把它挖成一个巨大的游泳池,那么这个游泳池大约可以容纳6.636×10^17粒小米。

小米单个细胞的体积约为10^(-14)立方米,经计算,小米每粒细胞的数量约为800万个。

所以,如果把16座千万人口的城市全部挖成游泳池,然后装满小米,每一粒小米塞进一个太阳系,那么最后的总质量大约就是整个宇宙的总质量。

呢,画面感是不是很强呢?这比空数据更直观,对吧?

无边无际的小米可能已经让你眼花缭乱了,但不要急于头晕,因为从某种角度来看,如此巨大的质量其实是微不足道的。

我们都知道宇宙很大,但是这个“大”是什么概念呢?科学家告诉我们,即使离太阳系最近的恒星也有4.42光年,而太阳系到银河系中心的距离超过26000光年,而巨大的银河系只是两者之一万亿个星系在宇宙中。

如果我们把宇宙中物质的质量,也就是10^53kg的物质,换算成一个等量的水球,把地球作为水球的中心点,水球的直径能有多大?是?答案是3到4光年,离比邻星还差得很远。

所以,如果把整个宇宙的物质都压缩成一个球,那么“小”太阳系就可以完全承载它,甚至不用整个银河系作为包容范围。

另外,宇宙的“空”也充分体现在这个水球上,因为可观测宇宙的半径约为460光年,比水球的直径还要大100亿以上。

这么大的比例是什么概念?相当于笔尖圆珠的体积与地球体积之比。想象一下,将一个球压成细粉,然后将其提升到与地球一样大的空间中。这是怎样的场景?更何况,这球状细粉96%都是看不见的暗物质。“空”不可怕吗?

有趣的是,不仅宏观世界“空”的可怕,微观世界也“空”的可怕。你觉得原子结构和下图一样吗?事实上,原子和原子核的体积存在巨大差异。

如果说原子的体积有鸟巢体育场那么大,那么原子核就有沙子那么大,而电子则小到肉眼看不见。

看到这里,你可能会觉得宇宙诞生于一个“点”这一事实似乎并没有那么荒谬和难以接受。毕竟,宇宙虽然巨大,但里面的物质却是那么的稀疏。