【腦洞系列】如果把銀河系縮小到一個電子的大小，那宇宙會有多大？

2022/04/14

如果把銀河系縮小到一個電子的大小，那宇宙會有多大？這是一道簡單的數學題，我們只需要知道銀河系、電子以及宇宙的具體大小，就可以根據它們之間的比例來計算出這個問題的答案，下面我們就來討論一下。

我們人類身處銀河系之中，根本無法直接看到銀河系的全貌，不過這難不倒人類，在過去的日子里，科學家利用現代觀測設備已經確定了銀河系中大部分天體的大小、位置、距離等數據，并據此推測出了銀河系結構、形狀以及大小。

如上圖所示，銀河系的主體是一個「恒星盤」

、其外圍還有一個巨大的「星系暈」，由于「星系暈」的結構非常稀疏（其中的主要物質是離子化的氣體，也存在著少量的恒星、星際塵埃等物質），因此我們通常所說的銀河系的大小，其實指的是「恒星盤」的大小，觀測數據表明，其直徑約為10萬光年。

再來看電子，電子在一般情況下都是被當作一個「點」來處理的，原因就是它們的體積實在是太小了。當然了，電子肯定是有體積的，為了測出電子的大小，科學家通常采用的方法就是，先向目標電子發射多個電子，然后再利用精密儀器觀察這些電子的散射情況，進而確定目標電子的體積。

通過上述方法，科學家得出的結果為：電子的直徑不大于10^（-18）米。需要注意的是，這里是「不大于」而不是「等于」，也就是說，電子的直徑可能比這個值更小，這里我們不妨就取電子直徑的最大值，也就是10^（-18）米。

根據以上數據，我們可以計算出，假如把銀河系縮小到一個電子那麼小，就相當于把銀河系縮小了大約9.46 x 10^39倍。

那麼宇宙有多大呢？實際上，這是一個沒有確定答案的問題。

由于種種因素的限制（如宇宙的年齡、光速、宇宙膨脹等），我們只能夠看到宇宙中的一部分，這也被稱為「可觀測宇宙」