繼哈勃望遠(yuǎn)鏡之后，詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)射升天，并成功抵達(dá)了太陽(yáng)-地球L2拉格朗日點(diǎn)附近的太陽(yáng)軌道上，距離地球約150萬(wàn)公里。
它號(hào)稱(chēng)史上最強(qiáng)望遠(yuǎn)鏡，主要任務(wù)是觀測(cè)宇宙大爆炸之后的第一批恒星、第一批星系，以及找尋潛在的系外宜居星球。
2022年7月12日，詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的第一批全彩圖像和光譜數(shù)據(jù)正式發(fā)布。照片一經(jīng)發(fā)布，震驚了整個(gè)天文學(xué)家，引人深思，連吃瓜群眾們看到這些照片都都被深深震撼到了。
那么問(wèn)題來(lái)了，這些照片到底有什么玄機(jī)？到底能告訴我們些什么？
首批公布了5張照片，其中包括了首張深場(chǎng)圖像，顯示的是一個(gè)編號(hào)為SMACS 0723的星系團(tuán)。
在這張照片包含了數(shù)千個(gè)像銀河系這樣的星系，同時(shí)還有3個(gè)讓人震撼的信息。
首先是時(shí)間上，這張照片顯示的是46億年前該星系團(tuán)的模樣，此時(shí)太陽(yáng)系乃至地球才剛剛誕生。
其次是空間上，它距離我們51.2 億光年（這是宇宙在膨脹，考慮膨脹效應(yīng)的結(jié)果）。詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡拍攝它時(shí)，捕捉的那片天空區(qū)域，大概就是一個(gè)人拿起一粒沙子，胳膊伸直舉向天空，這個(gè)沙子占據(jù)覆蓋的一片天區(qū)。就這么一點(diǎn)大的地方，卻拍出了數(shù)千個(gè)星系。
這就是說(shuō)，如果我們的眼睛擁有詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡那樣的性能，我們看到的應(yīng)該就是滿天繁星。
最后是在這張照片當(dāng)中，中心位置有很多圓形或者橢圓形的斑點(diǎn)，這其實(shí)是這個(gè)星系團(tuán)中的星系，而在它們周?chē)€有很多彎曲的弧線。
它們其實(shí)距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)51.2億光年，達(dá)到了100多億光年，是距離我們非常非常遙遠(yuǎn)的天體，只是因?yàn)镾MACS 0723的星系團(tuán)彎曲了周?chē)臅r(shí)空，把這些天體的光線掰彎了，才讓我們看到，這就好比一個(gè)透鏡一樣，起到了“放大鏡”的效果，這個(gè)現(xiàn)象也叫作：引力透鏡現(xiàn)象，曾是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論驗(yàn)證的內(nèi)。也就是說(shuō)，它無(wú)形中證明了相對(duì)論的準(zhǔn)確性。
僅從這么一點(diǎn)天區(qū)，就拍攝到這么多的天體，讓我們掌握這么多的信息，足可見(jiàn)這張照片的重要性。但除此之外，其實(shí)我們還能從中學(xué)到一個(gè)啟示：宇宙之大遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人類(lèi)的想象力。為何這么說(shuō)呢？
這張照片其實(shí)告訴我們一個(gè)道理：從地球上任意一個(gè)方向看去，盡可能看得遠(yuǎn)，那么你可以看到許許多多的天體，這在之前哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)中也能證明。這就意味著地球周?chē)挠钪媸澜鐜缀醵际且粯拥?，難道地球是宇宙的中心嗎？
不！這個(gè)說(shuō)法不準(zhǔn)確。事實(shí)上更像是宇宙太大，幾乎是無(wú)限大的，所以處處都是中心，無(wú)論往哪個(gè)方向看，宇宙都一眼望不到邊。不信？我們來(lái)看看之前的一些發(fā)現(xiàn)！關(guān)于地球，人類(lèi)曾經(jīng)有過(guò)錯(cuò)誤的認(rèn)知。
人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)
在最開(kāi)始時(shí)，人類(lèi)認(rèn)為地球是宇宙的中心，所有的天體都圍繞著地球運(yùn)動(dòng)，為此，人們還繪制過(guò)非常復(fù)雜的地心說(shuō)模型圖。
可是，后來(lái)哥白尼、伽利略、開(kāi)普勒等通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，地球并不是宇宙的中心，太陽(yáng)更可能是宇宙中心，并提出了“日心說(shuō)”。
然而，牛頓的出現(xiàn)，徹底摧毀了地心說(shuō)和日心說(shuō)，因?yàn)榕ｎD世界觀下宇宙應(yīng)該是無(wú)限大的，是由引力主導(dǎo)的宇宙。
愛(ài)因斯坦則在廣義相對(duì)論中，添加了一個(gè)宇宙常說(shuō)，認(rèn)為宇宙大尺度下是靜態(tài)的，這就是愛(ài)因斯坦的有邊無(wú)限靜態(tài)宇宙的模型。
可是宇宙從不以人類(lèi)意志為轉(zhuǎn)移，后來(lái)梅勒斯以及哈勃又發(fā)現(xiàn)，宇宙并不是靜止了，而是會(huì)膨脹，天文學(xué)再次得到發(fā)展，提出了“宇宙大爆炸”理論，以及標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型等。
從天文學(xué)的發(fā)展來(lái)看，我們會(huì)看出科學(xué)的進(jìn)步讓我們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到自己的渺小，從過(guò)去認(rèn)為地球是宇宙的中心，到地球只是宇宙中微不足道的存在。
這也讓越來(lái)越多的人好奇，宇宙究竟有多大，人類(lèi)究竟有多渺小？
宇宙究竟有多大？
宇宙的大小，可以分為三個(gè)角度：
時(shí)間角度
在過(guò)去，我們認(rèn)為宇宙是靜態(tài)的，是一成不變的，但是哈勃在觀測(cè)銀河系外的星系時(shí)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)星系發(fā)生了紅移現(xiàn)象，這說(shuō)明這些星系正在遠(yuǎn)離我們。
而且，越是距離我們?cè)竭h(yuǎn)的星系，遠(yuǎn)離我們的速度就越快。這就讓人很奇怪，要知道的是，如果只是個(gè)別星系出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，那應(yīng)該是有的靠近我們，有的遠(yuǎn)離我們，為何這些星系都會(huì)遠(yuǎn)離我們呢？
對(duì)此科學(xué)家提出了一個(gè)理論：宇宙正在膨脹，我們可以把宇宙想象成一個(gè)氣球，在氣球逐漸膨脹的過(guò)程中，遠(yuǎn)處的星系確實(shí)會(huì)遠(yuǎn)離我們。
而反過(guò)來(lái)，宇宙正在膨脹說(shuō)明宇宙在早期時(shí)應(yīng)該會(huì)聚合在一起，科學(xué)家們把這個(gè)點(diǎn)“奇點(diǎn)”。奇點(diǎn)體積無(wú)限小，溫度無(wú)限高，密度無(wú)限大，奇點(diǎn)之后宇宙大爆炸。
科學(xué)家通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，宇宙起源于138億年前，這段時(shí)間宇宙發(fā)生大爆炸。但是此時(shí)的地球并未形成，直到46億年前，物質(zhì)在引力的作用下匯聚在了一起，形成了太陽(yáng)，形成太陽(yáng)的邊角廢料形成了太陽(yáng)系內(nèi)的行星、衛(wèi)星、小行星等。
地球起源于46億年前，但是直到42億年前左右，地球上才開(kāi)始出現(xiàn)生命，生命不斷演化，各個(gè)生物你方唱罷我登場(chǎng)，輪流在地球上稱(chēng)王稱(chēng)霸，但又在一次次大滅絕中遭遇洗牌，被洗出牌桌。
人類(lèi)的興起，也是在最近幾十萬(wàn)年，20萬(wàn)年前非洲地區(qū)演化出了早期智人，6.5萬(wàn)年前，智人開(kāi)始走出非洲，一路擴(kuò)散到世界各地，演化成為了如今的我們。
人類(lèi)的文明誕生于1萬(wàn)年前左右，而在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里，人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)都是九牛一毛，直到近200年來(lái)，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我們才逐漸從現(xiàn)代科學(xué)儀器中了解到宇宙有多大，人類(lèi)有多渺??？
從時(shí)間角度來(lái)看，宇宙已經(jīng)存在了138億年，而人類(lèi)文明只有短短的1萬(wàn)年左右，兩者相比較之下，宇宙真可謂是大到超乎想象。
空間角度
從空間角度來(lái)看，人類(lèi)更是小到幾乎可以忽略的地步。
我們知道，人類(lèi)居住在地球上，而地球又只是太陽(yáng)系內(nèi)普通的一員，太陽(yáng)系非常大，大到我們?nèi)祟?lèi)派出的第一艘無(wú)人飛船，目前朝著太陽(yáng)系邊緣已經(jīng)飛了40多年，可仍舊沒(méi)有飛出太陽(yáng)系，至少還要3萬(wàn)多年才能飛出太陽(yáng)系。
可能你會(huì)覺(jué)得，太陽(yáng)系已經(jīng)足夠大了，但實(shí)際上，太陽(yáng)系只不過(guò)是銀河系普通的一員，銀河系中的恒星數(shù)量大約在1000億-4000億之間，太陽(yáng)系渺小到就算消失，可能銀河系都不知道。
銀河系已經(jīng)是足夠大了吧，可銀河系也只是本星系群普通的一員，這里有幾十個(gè)像銀河系這樣的星系，直徑大約是1000萬(wàn)光年。
本星系群又位于室女座超星系團(tuán)中，直徑大約是1.1億光年，像銀河系這樣的星系，大約有4.7萬(wàn)個(gè)，在這里，別說(shuō)是人類(lèi)了，就連地球都渺小到幾乎不存在。
超室女座星系團(tuán)又位于拉尼亞凱亞超星系團(tuán)中，它的直徑達(dá)到了2.5億光年，這里大到已經(jīng)超乎到人類(lèi)的想象。
目前人類(lèi)能夠觀測(cè)到的最大范圍，，別說(shuō)是人類(lèi)，就連光從地球上飛出，要達(dá)到可觀測(cè)宇宙的邊界都需要930億年，可想而知究竟有多可怕！
這里多說(shuō)一下，之所以宇宙誕生才138億年，可觀測(cè)宇宙就已經(jīng)能達(dá)到930億光年，這是因?yàn)橛钪媸窃谂蛎浀?，剛開(kāi)始時(shí)可觀測(cè)宇宙沒(méi)那么大，后來(lái)膨脹到如此遙遠(yuǎn)。
而可觀測(cè)宇宙又只是宇宙中的一員，甚至是忽略不計(jì)的存在，由此可見(jiàn)宇宙究竟有多大，人類(lèi)究竟有多渺小。
物質(zhì)角度
從時(shí)間和空間角度來(lái)看，宇宙大到超乎人類(lèi)的想象，但你以為這就是人類(lèi)渺小的存在嗎？
不不不！
從物質(zhì)角度來(lái)看，人類(lèi)也是渺小到幾乎可以忽略不計(jì)！
宇宙中存在四大相互作用力，分別是：電磁力，引力，強(qiáng)相互作用力，弱相互作用力。
其中我們能看到的東西，主要依靠電磁力，但如果有一種物質(zhì)，不參與電磁相互作用會(huì)怎樣呢？
其實(shí)，我們就會(huì)看不到他，暗物質(zhì)和暗能量就是如此，它們不參與電磁相互作用，所以我們看不到它。
然而研究發(fā)現(xiàn)，暗物質(zhì)和暗能量才是宇宙中的大多數(shù)，它們的占比占據(jù)了95%，而人類(lèi)可見(jiàn)的物質(zhì)只有5%，這也說(shuō)明別說(shuō)是空間和時(shí)間上了，就算在同一空間和時(shí)間，也有許多我們看不到的物質(zhì)，可它們又實(shí)實(shí)在在的存在宇宙中。
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