是天上的星星多還是地上的沙子多?

2021-01-07 科學船塢

宇宙中恆星的數量多還是地球上的沙子多,這是一個令人很為難的問題,因為恆星的數量沒法去數,只能估計,就連老家的沙子有多少,依然沒法數,還得靠估計,因此,得出來的結果必然還是一個估計值,如果有不準確的地方,請大家糾正。

先來討論宇宙中有多少恆星?

人類將宇宙劃分為可觀測宇宙與不可觀測宇宙,可觀測宇宙是指人類用各種望遠鏡所能觀測到的最遠的地方,這個半徑大概是465億光年。做個形象一點的比喻就是一隻生活在孤島上的猴子,四處遠眺,比方說它最遠能看到5公裡之外,那麼以5公裡為半徑,以猴子為圓心畫一個圓,這個圓內的範圍就是猴子的可觀測範圍,可觀測宇宙也是這個道理。

那麼就可以形象的畫下面這個圖了,你一下就會看明白的。

對於宇宙,我們只看到了有限的部分

我們不知道真實的宇宙到底多大,所以在這裡只估算可觀測宇宙中的恆星數量。

在過去的一些年裡,天文學家依靠哈勃望遠鏡來分析可觀測宇宙中有多少的星系,這個數目約為1000億-2000億個,而現在隨著更深入的觀測發現與數學計算,天文學家認為此前的估算沒有包含那些較為暗淡的星系,而這些星系佔到了可觀測宇宙中的90%以上,因此,對於可觀測宇宙中有多少星系,這個數值一下子增加了10倍,約2萬億個。

每個星系又包含多少顆恆星呢?

拿銀河係為例,銀河系包含了2500億顆恆星以上,但星系有大有小,小的星系只含有數千顆恆星,大的星系足足含有百萬億顆恆星,差距過大,而宇宙中又是以矮星系居多,比如本星系群中,約50個星系,但像銀河系這種規模的,也就仙女星系,再小一點的就是三角星系,剩下的則是一些矮星系,規模較小。

因此只能以數量較多的矮星係為標準,就算每個星系只含有一億顆恆星,當然這也算是比較保守的估計了,畢竟含有恆星數量在1億顆以上的多了去了,單單銀河系就可以分出2500多個來,但這裡就按比較保守的算,那麼在可觀測宇宙中也得含有2萬億億顆恆星。

接下來開始估算一下地球上的沙子數目,有的沙粒大,有的沙粒小,只能取平均值,而且不僅是地面有沙子,包括江河湖海中都會存在沙子,曾經有人做過計算,地球上總計有10^16-10^18粒沙子,也就是大約1億億顆-100億億顆之間,從中可以看出,遠遠小於此前較為保守估計的恆星數量。

而這只是可觀測宇宙中可能含有的恆星數量,真實的宇宙有多大呢?可能遠比可觀測宇宙大得多,因此不管怎麼說,天上的星星總要比沙子多。

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