宇宙很大,这个我们都知道。
宇宙具体有多大,我们也可以给一个数字——如果是指可观测宇宙,这个数字是930亿光年。
可观测宇宙
图源 Wikipedia@Andrew Z. Colvin
但直接丢出一个数字似乎没有真正解决问题,我们还是没法理解宇宙究竟有多大。有没有可能用日常事物来比喻一下呢?
930亿光年,换算成米,大概是1E 27米,也就是1后面要跟27个零,一定要写出来的话,那就是
1000000000000000000000000000米
我们再来看看一些常见的长度:大多数人的身高不会超过2米,小轿车大约长4~5米,篮球场长约30米,足球场长约100米,目前世界上的最高建筑——哈利法塔,也不超过1000米。再往上,就有点超出一般人的认知范围了。
宇宙的大小和人类的认知范围之间相差多少呢?
1000000000000000000000000倍
或者
24个数量级
想让人脑直接消化24个数量级的差距是不太可能了,于是我设计了一个思想实验,尝试展现如此巨大的数量级差距意味着什么,同时尽可能让整个过程贴合日常生活,方便一般人理解。
准备工作
在进行实验以前,我们首先要在脑海里把自己抽离现在这个世界,成为一名观察者,这样子接下来我们对这个世界做的任何改动都不会对作为观察者的我们造成影响。
斯坦·李就是一名观察者
图源 电影《银河护卫队2》
准备好以后,我们回过头来重新审视这个世界。
一阶世界
我们不妨把现实世界称为一阶世界。在一阶世界,肉眼是有分辨极限的,这个极限大概是一根头发的厚度——0.1毫米。接下来我们要做第一个操作:把一个正常的成年男性缩小至一根头发厚度的大小。
成年男性的身高我们取1.8米,那么换算比例就是1:18000,正常人缩小了18000倍以后,整个世界也会跟着缩小18000倍。我们把缩小以后的世界称为二阶世界。
二阶世界
在这个二阶世界里,所有人都只有一根头发丝那么高(姚明大概是1.3根头发丝)。
长颈鹿有三根头发丝那么高,你的书桌能够放下一座城市的三维地图,一场马拉松的距离相当于2.3米,而地球的直径大概是700米,和一阶世界中的哈利法塔(828米)相当。