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我们宇宙的“尺量”刻度:从0到人类能够想象的最大数字

漫步宇宙 2018-09-13 14:22:13 阅读:

从地球上所有海滩的沙粒到夜空中的星辰数量,我们的宇宙充斥着一系列“大数字”。这里的“大”有两层含义,一个是数字本身大,一个是意义重大。只要增加几个0,这些大数字便从“可计算”变成纯粹的猜测。它们的存在激发着我们的想象力,需要我们提出复杂精密的假设。这些数字可能存在于宇宙之中,也可能不存在。从0到人类能够想象的最大数字,本文将盘点定义宇宙的大数字。

0

我们宇宙的“尺量”刻度:从0到人类能够想象的最大数字

从微生物、植物到海洋,再从行星、恒星到星系,整个宇宙的总能量可能为零。这是因为宇宙内的负能量很可能与正能量抵消。物理学家认为光线、物质和反物质是正能量。宇宙万物的能量相互抵消。一个球放在桌子上,它没有任何能量,但如果这个球掉下桌子,便获得正能量,而这个正能量又被负引力能抵消。正如《生活科学》杂志报道的那样,大爆炸将宇宙轰下它的“桌子”,光线和物质开始移动。现在,我们变成下落的球,下落过程中获得的所有正能量都被这些移动粒子产生的负引力场抵消。

50万

我们宇宙的“尺量”刻度:从0到人类能够想象的最大数字

根据美国宇航局提供的数据,包括流星和人造颗粒在内,地球轨道内存在50万块体积超过弹珠的太空垃圾。另有数百万块个头更小的太空垃圾,无法对其进行追踪。这幅电脑生成的图像展示了地球同步区内的太空垃圾。这个区域一直到地球赤道上空35785公里左右。图像中95%的物体是轨道碎片(废弃的人造物体或者报废卫星的碎片),绝大多数聚集在距地面2000公里的区域。

100万

我们宇宙的“尺量”刻度:从0到人类能够想象的最大数字

据太空网报道,一颗超大质量黑洞周围理论上存在100万颗能够支持生命存在的行星。根据天体物理学家肖恩·雷蒙德的计算,如果一个黑洞的质量相当于100万个太阳并且被9颗类日恒星环绕,这个黑洞周围可存在400个行星环。每个环存在2500个地球级行星。雷蒙德在接受太空网采访时说:“在这样的星系,你永远不会感到孤独,因为天空中还悬挂着其它很多行星。”当然,这样的行星系统只是科学家的一种假设。如果存在这样的世界,居民们的生活一定非常拥挤。

180亿

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据《国家地理杂志》报道,每年有180亿磅(约合80亿公斤)塑料垃圾流入世界各地的海洋,威胁海洋动物的生存。吸入塑料垃圾会导致海龟窒息,一些鲸鱼和海鸟的肚子塞满塑料,没有了进食空间,最后被活活饿死。据《国家地理杂志》报道,全球有大约40%的塑料用于生产包装,超过80%的废弃塑料没有回收。

5000亿

我们宇宙的“尺量”刻度:从0到人类能够想象的最大数字

据《生活科学》杂志报道,一名男性一生之中生成5250亿个精细胞,每个月损耗10亿个精细胞。一次射精过程中,男性会释放4000万到12亿个精细胞。相比之下,女性一生之中生成大约200万个卵泡,但只排出大约450个成熟卵子,用于受精。为什么会有如此大的差异?答案是精子竞争。从进化的角度上说,精子竞争是各物种雄性必须要面对的。换句话说,接近受精卵的精子越多,男性让女性成功受孕的几率越大。

3万亿

我们宇宙的“尺量”刻度:从0到人类能够想象的最大数字

《生活杂志》报道称全球树木总量超过3万亿棵。但这只是一个估计值,实际数字会发生变化。人类每年砍伐大约150亿棵树,同时栽种50亿棵新树。据英国广播公司报道,自1.1万年前的上一个冰河时代以来,人类共砍伐了3万亿棵树。

10的15次方

我们宇宙的“尺量”刻度:从0到人类能够想象的最大数字

《生活科学》杂志报道称地球内部可能蕴藏着10的15次方吨钻石。但由于埋藏于地下145到240公里的克拉通“根部”,这些钻石无法获取。克拉通是绝大多数大陆构造板块下方的巨大岩石带。科学家发现在地下穿行的地震波的变化取决于岩石的构造。穿过克拉通“根部”时,地震波往往提升速度。这种速度变化与部分由钻石构成的虚拟岩石模型匹配。

10的18次方

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据科学家估计,全球海滩的沙粒总量为7.5乘10的18次方粒。问题是,怎么证明科学家是对的,难道要一粒粒数吗?

10的21次方

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据《新闻周刊》报道,从人类社会早期至今,人类在地球上留下了24.64乘10的21次方个足迹。科学家假设每人每天走1万步,平均寿命65年,而后得出这个估计值。根据3月刊等在《公共科学图书馆-综合》上的一项研究,科学家在北美洲发现距今1.3万年的古人足迹。

10的24次方

我们宇宙的“尺量”刻度:从0到人类能够想象的最大数字

据太空网报道,宇宙内存在大约10的24次方颗恒星。银河系估计有1000亿颗恒星,科学家假设宇宙内存在10万亿个星系,而后得出这个值。不过,我们并不知道宇宙究竟有多大,实际数量可能远超这个估计值。可观测宇宙拥有138亿年历史。

10的27次方

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罗德岛大学海洋学教授史蒂文·德霍特在接受《生活科学》杂志采访时表示,地球上的微生物总量在920到3170乘10的27次方左右。图片展示了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,对特定的抗生素产生耐药性。

10的30次方

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银河系的质量相当于160乘10的30次方个吉萨大金字塔。

10的36次方

我们宇宙的“尺量”刻度:从0到人类能够想象的最大数字

2014年,一名男子因被狗咬伤,起诉纽约餐馆连锁Au Bon Pain、霍伯肯大学、拉瓜迪亚机场和纽约大都会运输署,索赔2乘10的36次方美元。全世界的钱加起来也不够赔。

10的51次方

我们宇宙的“尺量”刻度:从0到人类能够想象的最大数字

天文学家加戈德希普·帕蒂安表示可观测宇宙的总重量达到30乘10的51次方公斤,相当于250亿个银河级星系。这幅图像绘制于2012年,由大量照片拼接而成,涵盖5500个星系。

10的78次方

我们宇宙的“尺量”刻度:从0到人类能够想象的最大数字

诺丁汉大学物理学教授安东尼奥·帕蒂拉表示,地球的原子总数在100乘10的78次方左右。在宇宙中,氦和氢的质量分别占25%和75%左右。

古戈尔普勒克斯

我们宇宙的“尺量”刻度:从0到人类能够想象的最大数字

天文学家和天体物理学家卡尔·萨根表示,如果用1.5微米大小的尘粒填满整个可观测宇宙,尘粒的总数量可达到一个古戈尔普勒克斯(1后面跟着10的100次方)。对于古戈尔普勒克斯的数值,其他人有不同解读。

美国数学家爱德华·卡斯纳发明了数字“古戈尔”,即10的100次方。不过,这个名字是他的侄子米尔顿·希罗蒂在1920年起的,当时只有9岁。后来,希罗蒂又起了“古戈尔普勒克斯”这个名字。他说这个数字应该是1后面跟着若干个0,直到你写累了为止。

这个数字太大,还没有名字

我们宇宙的“尺量”刻度:从0到人类能够想象的最大数字

阿根廷作家豪尔赫·路易斯·博尔赫斯提出了所谓的“总数图馆”设想,每本藏书410页,每页3200个字符。根据在哥伦比亚大学攻读英国文学的乔纳森·巴希勒的计算,这些字符的可能组合达到10后面跟着200万个0。

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