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在線換算(親戚換算器在線換算)

前沿拓展:

在線換算

1英寸(in)=25.4 mm
1英尺=12英寸=25.4mmX12=304.8mm=0.3048米
1米=3.28083英尺


在通過大量的計算后,我的兒子得出的結論是宇宙大約有162000*10^7英里寬。他計算的依據是基于光速186000英里 /秒*宇宙138億年的估算年齡。當我指出138億年的膨脹與138億光年的膨脹并不一樣時,他聲稱我在這一點上犯了基本的錯誤。我不介意犯錯,但我們其中一個人顯然在基本理解中誤入歧途。如果是我,請糾正我的錯誤。

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從宇宙目前的擴張速度來看,天文學家推斷,可觀測宇宙的年齡約為138億年。換句話說,如果我們假設自大爆炸以來宇宙一直在以恒定速率擴張,那么擴張速度告訴我們擴張開始的時間有多早,我們便認為它是宇宙的開端。如果此時宇宙的年齡是138億年,那么光已經有了138億年的傳播時間,因此在這里“138億年的年齡”和“138億光年的距離”表述是完全相同的。

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圖解:可觀測宇宙的模擬全圖,室女座超星系團位于中心位置,但因過于渺小以至于看不見。

令人迷惑的是從光年換算到英里。在局部的宇宙中,我們知道換算方法,為了所有的意圖和目的,我們生活在一個局部平坦的“歐里幾德”宇宙空間中(“歐里幾德”空間就意味著平面三角形三個內角之和為180度;這對于在一頁紙上來說是正確的[它是平坦的],但是對于球面和鞍狀面來說就不是了[二者都是曲面的])。然而當我們關注遠距離時,我們必須考慮宇宙的四維曲率。本質上,如果宇宙是平坦的(在一種四維面的時空中,光沿直線傳播),且宇宙的膨脹速率保持不變,你的兒子已經為可觀測宇宙計算了一個準確的“半徑”。

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現在,我們認為你兒子假設的一半是正確的。觀測表明,宇宙要么是平坦的,要么是大到曲率可以忽略不計。然而,最近有證據表明宇宙的膨脹速率隨著時間的推移而增加;就是說,如今星系正在以比過去更快的速度相互離開。這意味著可觀測宇宙的年齡超過138億年。

這也意味著目前宇宙的能量密度受“暗能量”控制,這是一種具有“負質量”的物質,它將宇宙推開而不是像普通物質那樣將它拉在一起(聽起來像科幻**?大部分是因為科學家們仍然不知道暗能量到底是什么……)。在過去,暗能量的存在也會影響宇宙的曲率,于是這就脫離了從光年到英里的轉換。這可能是宇宙學家完全避免使用實際距離的最佳理由,除非他們試圖準確找出換算因子是什么。

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圖解:藝術家對可觀測宇宙的對數尺度構想,以太陽為中心,朝外是太陽系內行星和外行星,柯伊伯帶,奧爾特云,南門二,獵戶臂,銀河系,仙女座星系,鄰近星系,宇宙纖維狀結構,宇宙微波輻射以及處在邊緣的不可見的大爆炸等離子體。

在經歷了138億年的膨脹后,宇宙的“寬度”是138億還是272億年?我的兒子斷言,因為膨脹的是空間而不是物質,它的總長度=它膨脹的時間。這個邏輯被我忘記了。如果它是在膨脹的,那么它一定是在所有方向同時這樣,對于我(公認錯誤的)的邏輯,它的“最遠界限”的必要性是彼此徑向移動的,即在一年的膨脹中分開了兩年的距離。 在這里我混淆了時間和距離嗎?

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圖解:哈勃太空望遠鏡拍攝的月球背后一小塊區域深空圖(其中最古老星光幾乎等同宇宙的年齡)

請注意,在上面的段落中,我一直小心使用術語“可觀測宇宙”而不是宇宙。宇宙本身或者在給定無限時間的情況下我們最終能夠看到的最大空間,可能是無限的。在引用宇宙的大小時,我們推斷我們可以在一個方向上看到多遠(138億光年)以及我們可以在另一個方向上看到多遠(138億光年),將二者相加可以得到一個大小(272億光年)。

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因此,每個方向的年齡為138億光年,這使我們推斷我們處于半徑為138億光年的球體的中心,因此宇宙 “跨距”為272億光年。然而,有欺騙性的地方在于,因為宇宙是均勻的和各向同性的,每個觀察者必須測量出宇宙大小是272億光年……甚至是那些處于我們可觀測宇宙“邊緣”的人!這意味著要么宇宙足夠的彎曲,使得空間在自身上翻倍(就像在球的表面上),或者實際宇宙比可觀測宇宙大得多。我們目前認為后一種可能性就是這種情況。

參考資料

1.**百科全書

2.天文學名詞

3. Kristine Spekkens- astro-進擊的大菠-邱比特

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拓展知識:

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2英寸=50.8毫米
(1英寸=25.4毫米)

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2英寸=50.8毫米
(1英寸=25.4毫米)

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2英尺=209.6毫米

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1英寸等于25.4mm所以2英寸等于50.8mm

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