宇宙的范围

宇宙到底有多大

我们现在所谈到的宇宙大小是指可见的宇宙，也就是以我们人类生活的地球为一个球体，它的半径是从大爆炸（即宇宙作为 一个点诞生，并开始向外迅速膨胀）以来光所通过的空间。从整体上看，宇宙很可能比这个可见的宇宙大得多。

光年是天文学采用的计量单位，也就是光在一年中经过的路程。光的速度大约为每秒30万千米，一光年大约是94600亿千米。银河系的直径约为10万光年，而且还有另外的星系在银河系之外，离我们有数10亿光年。我们目前所能观测到的宇宙边缘，最新发现的类星体，与地球相隔100亿～200亿光年，这是到目前为止所知最遥远的天体。

宇宙尽头在何方

20世纪以前，人们认为太阳系几乎就是一切，不相信太阳系以外还存在其他星球。至1900年，人们又认为太阳系所属的银河系就是整个宇宙。至于银河系的大小，当时最大的估计是宽约20000光年，其中包含20亿～30亿颗像太阳一样的恒星。

1920年，天文学家哈罗·沙普利等人根据当时掌握的测量恒星距离的新方法，算出了银河的真实宽度是10万光年，其中包含的恒星总数达2000亿~3000亿颗。同20年前的看法相比，银河扩大了100倍，而且还断定这极度扩大了的银河，并不是全部的宇宙。

与此同时，天文学家又发现宇宙是由许多个像银河系一样的星系集成的，每个星系由几十亿至几万亿颗星体组成。而且证明了宇宙是动态的，成群存在的星系彼此相互分离，它们之间的距离越来越大，好像宇宙也在不断扩大。

1929年，美国天文学家埃德温·哈勃等人设计出了确定星系距离的多种方法，证明即使是离我们比较近的星系，如仙女座星系，距离我们也有230万光年。

按照宇宙诞生之后就急速扩大的宇宙模型，可以计算出宇宙的年龄为130亿年。

宇宙范围的测量

这样遥远的距离简直无法想象，但天文学家的职责就是准确地计算、测量出宇宙的大小和范围。

假如天文学家可以找到一支“标准蜡烛”，也就是某个类星体，它有稳定亮度，特别显眼，远隔半个宇宙也能够看见，那么这个问题便不再是谜。

到目前为止，大家公认整个宇宙可通用的标准蜡烛还没有找到。因此，天文学家运用这一基本方法时通常采取一种分步方式，这就是设立一系列标准蜡烛，每一步的作用就是测定下一步。

近些年，远红外线观测造父变星、行星状星云和美国麻省理工学院的约翰·托里的成片星系，三种不同的标准蜡烛使大多数人认为宇宙并不古老，仅有110亿～120亿年。

但是，并不能肯定这就是正确答案，至少有另外3个天文学家小组得出了不同的结果。

其中的一个小组是以哈佛大学天文学系主任罗伯特·柯什纳为首的科学家，他们得出的结论是宇宙并不古老，可能有150亿年。但杰奎琳·休特及她的学生们，以及普林斯顿大学的埃德·特纳都测定宇宙有240亿年。至于宇宙究竟有多大，它的尽头究竟在何处，也许将永远是个谜。

什么是失落的世界

天文学家提出，在遥远的宇宙边缘，存在着一些与地球环境相似的行星，它们被称为失落的世界。

科学家们相信，这些行星在太阳系形成初期被摒出太阳系，从而成为宇宙中的“游魂野鬼”。它们那里的气候暖和而且湿度充足，足以维持生命的存在。

美国加利福尼亚州技术学院行星科学家史蒂文森表示，尽管这些地球的“孪生兄弟”没有像太阳那样的恒星为它们提供热力，但它们的表面很可能有厚厚的氢气层，氢气层中蕴藏着由行星天然放射作用所发出的热量，并使这些微热得以长期保存。

史蒂文森说，这些“被逐者”从太阳系形成过程中所获取的热能，即使经过几百亿年也不会冷却。

“失落的世界”理论问世后，引起了极大的争议，因为史蒂文森的论点目前基本上不能得到证实。那些遥远的孤星如果存在的话，也只能发出极少的放射热能或无线电波，就目前的技术而言，地球上的科学家根本无法观察到它们。

在线小知识

银河系是太阳系所在的恒星系统，包括1200亿颗恒星和大量的星体、星云，还有各种类型的星际气体和星际尘埃。它的直径约为10万光年，中心厚度约为12000光年，总质量是太阳质量的1400亿倍。银河系是一个漩涡星系，具有漩涡结构，即有一个银心和两个旋臂，旋臂相距4500光年。