跳到主要内容

宇宙的尺度

小学 · 地球与宇宙 · 模拟器 · 5–6 年级

在实验室中打开

这是模拟,不是实验。下面的画面用来帮你想明白原理;真正学科学要动手做 —— 本页附有「真实实验怎么做」,照着做一遍才算学会。

知识点 · 要点

  • 把视野一级一级往外拉:地球 → 地月系 → 太阳系 → 银河系 → 本星系群 → 可观测宇宙。
  • 每一级都比上一级大出很多倍:地球直径约 1.3 万千米,地月系约 76 万千米,太阳系约 90 亿千米。
  • 更大的尺度要用光年(光走一年的距离,约 9.46 万亿千米):银河系直径约 10 万光年,可观测宇宙约 930 亿光年。
  • 自检:每往上一级,直径的倍数都远大于 1(从地球到可观测宇宙一共放大了约 10 的 20 次方倍)。

真实实验怎么做

安全提示:在操场上拉长绳时注意来往的人;不要用长绳绊住同学;卷尺收回时慢慢放,别弹到手。
  1. 器材:一根长绳(10 米以上)、卷尺、粉笔。
  2. 在操场上量出 1 毫米(用笔点一下)、1 厘米、10 厘米、1 米、10 米 —— 感受"每级大 10 倍"有多快。
  3. 照这个速度推下去:再大 10 倍是 100 米,再大 10 倍就是 1 千米 —— 只要 5 级就出校门了。
  4. 再算:地球直径 1.3 万千米,要到可观测宇宙(约 8.8×10²⁶ 米)得往上多少级?

拓展延伸

  • 用"倍"去想宇宙最容易失效:从地球到可观测宇宙,一共要连续乘大约 20 个"10 倍"。所以天文学家更习惯直接说数量级。
  • 光是宇宙里跑得最快的东西,但它从银河系另一端走到我们这里也要几万年 —— 所以望得越远,看到的其实越是"过去"。
授权:本页内容采用 CC BY-NC-SA 4.0 授权: 可下载、打印、改编、免费分发,需保留来源注明「萌芽学坊 seedacad.cn」,不可商业转售。