你想象中的宇宙有多大?看完这篇,你就知道宇宙有多大了

【菜科解读】
要知道体积,那么必须得知道一个半径或直径。
我想您问的是不是体积?要知道体积,那么必须得知道一个半径或直径。
整个宇宙的大小可能为无限大,但目前未有定论。
不过有个值是可以确定的,那就是人类目前可观测到以地球为中心的直径大约为930亿光年的宇宙范围。
这一问题会涉及到可观测宇宙、观测宇宙学、宇宙的年龄和空间度量扩张几个知识。
威尔金森微波各向异性探测器所拍摄的宇宙背景辐射影像,图:美国宇航局 / WMAP Science Team
可观测宇宙
可观测的宇宙是宇宙的一个球形区域,包括目前从地球上观测到的所有物质,因为自宇宙膨胀开始以来,来自这些物体的电磁辐射就有机会到达地球。
在可观测宇宙中至少有2万亿个星系。
假设宇宙是各向同性的,那么到可观测宇宙边缘的距离在每个方向上都是大致相同的。
也就是说,可观测宇宙具有以观察者为中心的球形体积球。
宇宙中的每一个位置都有它自己的可观测宇宙,它可能与地球上的宇宙重叠也可能不重叠。
从这个意义上说,可观测这个词并不指现代技术检测来自物体的光或其他信息的能力,或者说检测是否有任何东西存在。
它指的是光速本身所产生的物理极限。
因为没有任何物质传播得比光快,所以在宇宙年龄范围内2015年数据估计为137.99±0.21亿年,任何比光传播得更远的物体都不能被探测到,因为它们还没有到达我们的探测器。
有时,天体物理学家区分可见的宇宙和可观测的宇宙时,可见的宇宙只包括自重组复合以来发射的信号,可观测的宇宙包括自宇宙膨胀开始以来的信号传统物理宇宙学中的大爆炸,现代宇宙学中暴胀时期的终结。
根据计算,当前的同移距离-适当距离,自发光以来宇宙已经膨胀到可以发射宇宙微波背景辐射CMBR的粒子,即可见宇宙的半径大约为140亿秒差距约457亿光年,而到可观测宇宙边缘的来回距离大约是143亿秒差距约466亿光年,比可见宇宙的半径大了约2%。
因此,可观测宇宙的半径估计约为465亿光年,其直径约为285亿秒差距930亿光年,
公里或
英里。
宇宙中普通物质的总质量可以利用临界密度弗里德曼方程和可观测宇宙的直径计算,其值约
千克。
众所周知,由于宇宙的膨胀会加速,并且在未来会呈指数增长,所有遥远的物体所发出的光,在过去的一段时间里主要取决于它们当前的红移,因此发出的光永远不会到达地球。
未来,所有目前可观测到的物体都将在时间上慢慢地冻结,同时发射出逐渐变红和逐渐变暗的光。
例如,当前红移的z值从5到10的物体将在40亿至60亿年内保持可观测性。
此外,目前位于一定同移距离约190亿秒差距以外的物体发出的光永远不会到达地球。
大小和地区
宇宙的大小有点难以定义。
根据广义相对论,光的速度是有限的,并且宇宙空间在不断地膨胀,所以在宇宙的有生之年内,遥远的空间区域永远不可能与我们相互作用光不可达到。
例如,即使宇宙永远存在,从地球发送的无线电信息也永远不会到达空间的某些区域,空间膨胀的速度可能比光穿越其空间的速度还要快。
遥远的空间区域与我们一同存在并且是现实的一部分,即使我们永远不能与它们相互作用。
我们将可以影响和被影响的空间区域划为可观测的宇宙。
,可观测的宇宙取决于观测者的位置。
通过移动,观测者可以接触到比静止观测更大的时空区域。
但是,即使是最快速的移动也无法与所有的空间进行交互。
一般来说,可观测的宇宙是指从我们银河系中一处有利的位置太阳系所观测到的宇宙中的一小部分。
同移距离-在特定时间,包括地球与可观测宇宙的边缘之间的距离是460亿光年140亿秒差距,因此可以得到可观测宇宙的直径大约为930亿光年280亿秒差距。
光从可观测宇宙的边缘所移动的距离非常接近宇宙的年龄乘以光速,即138亿光年
秒差距,但是这并不代表任何给定时间的距离,因为可观测宇宙和地球的边缘已经移动得更远了。
相比之下,一个典型星系的直径是30000光年9198秒差距,两个相邻星系之间的典型距离是300万光年919800秒差距。
例如,银河系的直径大约为100000-180000光年,与银河系最近的姐妹星系-仙女座星系的距离大约为250万光年。
因为我们不能观测到超出可观测宇宙边缘的空间,所以我们并不知道宇宙的整体大小是有限的还是无限的。
对于宇宙总大小的估计,如果有限的话,它将高达
百万秒差距,这是由无边界提案的一个决议暗示得出的。
这是对可观测宇宙大小最普遍的误解之一。
尽管宇宙年龄是138亿岁,但因为宇宙膨胀,到可观测宇宙的边缘并不是138亿光年。
图为位于纽约市罗斯地球与宇宙中心的一块牌匾。
图:Rogerstrolley
地球在宇宙中的位置
地球⊆ 地月系⊆ 内太阳系⊆ 太阳系⊆ 本地星际云⊆ 本地泡⊆ 古尔德带⊆ 猎户臂⊆ 银河系⊆ 银河系次集团⊆ 本星系群⊆ 室女座超星系团⊆ 拉尼亚凯亚超星系团⊆ 双鱼-鲸鱼座超星系团复合体?⊆ 可观测宇宙⊆ 宇宙
我们在可观测宇宙中的位置。
图:Andrew Z. Colvin
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约克大学考古学家在历史悠久的斯基普西遗址挖掘中世纪木材大厅
资料来源:uux.cn约克大学(神秘的地球uux.cn)据约克大学(萨曼莎·马丁):约克大学的一组考古学家返回东约克郡的斯基普西,挖掘诺曼城堡遗址附近发现的中世纪木材大厅的遗迹。
大约十年前,考古学家Jim Leary博士和Elaine Jamieson博士发现了一个直径85米、高13米的巨大土堆,它起源于铁器时代,这在当时的英国是独一无二的。
最初被认为是一座城堡,放射性碳年代测定表明,这个土堆存在于诺曼征服前1500年。
最近对周围地区的挖掘发现了一个很长的木材大厅,可能比城堡还要古老,大小很大,宽5米,长16米,周围是一个挖沟的围栏。
罕见的发现这座建筑的遗址被柱子洞标出,柱子洞显示了大厅的大小和形状,但本月的进一步挖掘可能会表明,鉴于其规模,这是一个具有一定重要性的区域,也许是领主迎接游客和举行宴会的地方。
约克大学考古系的Jim Leary博士说:“从罗马帝国崩溃到维京人到来这段时间(通常被称为黑暗时代),木材建筑的出土是一个极其罕见和重要的发现。
“斯基普西的发现特别有趣,因为我们知道该地区曾落入最后一位盎格鲁撒克逊英格兰国王哈拉尔德·戈德温森之手,后来,在1066年诺曼征服后,它成为了霍尔德内斯领主的庄园中心。
”淡水湖斯基普西曾是三个淡水湖的所在地,斯基普西贝雷湖、斯基普希低雷湖和斯基普西·威索韦雷湖,通过支流网络与赫尔河相连。
这些湖泊早就消失了,始于一万年前的中石器时代,一直延续到中世纪。
在这段时间里,这些湖泊一直吸引着人们,它们的遗迹继续吸引着考古学家、考古学家、土地所有者和当地人。
人们在其中发现了中石器时代的石器、动物遗骸和骨鱼叉,新石器时代和青铜时代的建筑和轨道也在其边缘,为人们提供了对史前生活的进一步了解。
地方军阀约克大学考古系的Elaine Jamieson博士说:“这个时代普遍缺乏书面记录,见证了当地军阀的兴衰,不受罗马的影响或控制。
“这些结构的发现为了解这段鲜为人知的历史提供了一个独特的窗口,突显了我们正在进行的挖掘的重要性和兴奋性。
”
考古学家发现100年前埋葬在密西西比州精神病院墓地的罕见“瓷胆囊”女性墓地
保存下来的瓷胆囊可以在该女子躯干的右侧看到。
(图片来源:uux.cn/UMMC庇护山项目;Kyle Winters)(神秘的地球uux.cn)据美国生活科学网站(Kristina Killgrove):大约100年前,密西西比州精神病院的一名妇女死于一种罕见的疾病,这让正在挖掘精神病院无标记坟墓的现代考古学家感到困惑。
但很快,在医学合作者的帮助下,研究小组确定了这名妇女躯干骨骼残骸中的硬蛋形物体是一个“瓷胆囊”——这种情况以前从未在考古骨骼中发现过。
在3月30日发表在《国际骨考古杂志》上的一项研究中,研究人员详细介绍了保存了一个世纪的胆囊的罕见发现。
虽然器官通常在人死后会随着时间的推移而完全腐烂,但在这种情况下,胆囊已经钙化,钙在器官的肌肉壁中积聚,导致其硬化。
保存下来的器官,在医学文献中通常被称为瓷胆囊,与埋葬在收容所墓地的一具中年妇女的骨架有关。
该收容所成立于1855年,1935年关闭,治疗了数万名患者,其中约7000人在居住期间死亡,被埋葬在带有木制标记的简单松木盒子里。
该墓地于2012年在土地开发过程中被重新发现,现在位于密西西比大学医学中心。
庇护山项目的挖掘工作于2022年开始,由UMMC生物考古学家Jennifer Mack领导。
麦克在一封电子邮件中告诉《生活科学》:“胆囊疾病在现代美国人群中相当常见,尽管在过去几十年中发病率有所上升。
”。
尽管在考古环境中偶尔会发现微小的胆囊,但这是首次报道在墓地中发现瓷胆囊。
在现代医学研究中,瓷胆囊被认为是一种罕见的由器官慢性炎症引起的疾病,这种疾病被称为胆囊炎。
瓷胆囊形成的确切原因尚不清楚,但很明显,胆囊壁是矿化的。
患有这种疾病的人通常没有症状,女性的发病率是男性的五倍。
显微CT图像显示了保存的瓷胆囊的结构和胆囊内的胆结石。
(图片来源:麻省理工学院生物医学材料科学系)埋葬的物体长1.8英寸(46毫米),宽1.1英寸(28.5毫米),重量刚刚超过半盎司(16.1克)。
通过UMMC的X射线和显微CT扫描,它被确定为瓷胆囊,因为在钙化边缘的不规则表面下,研究团队发现了一个巨大的胆囊结石。
麦克说:“有趣的是,这个物体最初对生物考古学家来说是一个令人兴奋的谜团,而我们项目中的退休外科医生几乎一眼就认出了它。
”研究人员在研究中指出,在庇护山项目发现的前100个墓穴中,除了一名胆囊瓷质的女性外,他们还发现了5名胆结石患者。
他们写道:“明显高比例的胆囊炎庇护患者是巧合,因为胆囊疾病与导致神经精神症状的精神疾病或生理疾病之间没有关联。
”波兰罗兹大学的古病理学家Francesco Maria Galassi没有参与这项研究,他在一封电子邮件中告诉Live Science,他觉得这项合作研究很有趣,并同意诊断结果。
然而,Galassi想知道过去使用的药物是否会使这些庇护患者面临更大的胆囊疾病风险。
“例如,”Galassi说,“众所周知,鸦片的使用会导致Oddi括约肌痉挛,”Oddi括约肌是一种打开和关闭的肌肉,因此胆汁和胰液可以流入小肠,导致连接肝脏和胆囊的管道中的胆汁减慢或停止。
Galassi建议,如果可能的话,“调查这家精神病院患者服用的药物并评估潜在的健康相关性是有意义的。
”虽然该收容所在抗生素时代开始之前就关闭了,但麦克说:“在历史记录研究的过程中,要真正说明定期为生理或精神疾病提供哪些药物治疗还为时过早。
”研究人员在研究中写道,未来可能会对瓷胆囊的内容物进行额外的测试。
Mack说,目标是建立一个化学成分数据库,帮助考古学家更好地识别胆结石。