宇宙的尺度，可以說難以想象

一直以來，天文學(xué)家們都不得不面對這樣一個事實：宇宙的大小仍然是個未解之謎。在人類歷史早期，人們就已經(jīng)開始探尋地球離月亮、太陽，以及其他星體的距離。隨著時間推移，天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，宇宙總是比我們想象的更加廣闊，但古希臘人認(rèn)為，星星都固定在并不那么遙遠(yuǎn)的蒼穹之上。而今天的天文學(xué)家們都知道宇宙是如此之大，浩瀚無垠。

公元前3世紀(jì)，古希臘天文學(xué)家阿里斯塔克斯嘗試通過測量上弦月時月球與太陽的角距找出地月距離與地日距離之間的關(guān)系。由于測量所提供的數(shù)據(jù)并不精確，結(jié)論指出地日距離僅為地月距離的20倍。今天我們已經(jīng)知道了實際上是400倍，但在那個時代，這一結(jié)果仍然是革命性的，它確立了太陽比人們以為的更加龐大，更為遙遠(yuǎn)。

幾十年后，另一名古希臘天文學(xué)家喜帕恰斯，通過巧妙計算月食發(fā)生時月亮穿過地球陰影的時間，成功推算了地月距離，誤差小于10%。在此之前另一名天文學(xué)家埃拉托斯特尼算出地球直徑為42 000km（實際直徑為40 000km），這一數(shù)字為喜帕恰斯的計算做出了重要貢獻(xiàn)。

公元140年，希臘天文學(xué)家克羅狄斯·托勒密提出了第一個準(zhǔn)確的天文算法。從簡單的幾何角度，托勒密解釋了如何利用視差計算地球與其他星體之間的距離。

然而在幾乎兩個世紀(jì)之后，各種天文觀測設(shè)備才逐漸發(fā)展完善，更加精確地觀測視差。1672年，意大利籍法國天文學(xué)家讓-多米尼克·卡西尼與同僚讓·里歇爾，分別在巴黎和法屬圭亞那同時觀測火星時，精確測定了日地平均距離（也就是我們今天所稱的“一個天文單位”）。

第一位測出其他恒星與地球之間距離的天文學(xué)家，是德國人弗里德里?！へ惾麪枴?838年，他成功推算出天鵝座61星距我們11光年之遙。

如今天文學(xué)家們會用很多不同方式去測量宇宙中的距離。如果要觀測銀河系內(nèi)部，那么一般都會用視差法衍生出的方法。如果要觀測銀河系以外，則會利用不同種類的造父變星（名稱源于仙王座δ星）。這是一種非常明亮的恒星，亮度呈周期性變化。

另一種測量銀河系大小的方法，就是觀測1a型超新星。這種恒星在爆炸時總會放出相似且等量的能量，將其可觀測亮度與“常規(guī)超新星爆炸”的已知強度與亮度比較，即可得出距離。

感謝現(xiàn)有的這些天文觀測方法，我們知道了至今宇宙的大小都無法想象。舉個例子，現(xiàn)在已知最遙遠(yuǎn)的星系發(fā)出的光，要花100億年才能到達(dá)地球。我們很難意識到這個數(shù)字具體代表什么，但可以通過將更小一些的東西具體化，比如我們的太陽系，來嘗試讓大家明白100億光年的含義。

太陽，和其他圍繞著太陽的行星，以及成千上萬無數(shù)更小的星體組成了太陽系。圍繞著太陽系的奧爾特星云標(biāo)志著太陽系的外緣，直徑1.6光年，布滿了彗星。而我們都知道，一光年約等于十萬億公里。

如果我們拿太陽系中最小最遠(yuǎn)的冥王星比作一個直徑1毫米的大頭針頂端，太陽則相當(dāng)于兩個沙灘球那么大（每個直徑30厘米），且距離大頭針2.6公里開外。而如果把這兩個沙灘球放到溫哥華，那么奧爾特星云則會在圣約翰（加拿大）！

我們太陽系位處銀河系的旋臂上，這一碟形星系集中了大約有2000億顆恒星。銀河系的直徑大概是10萬光年，在這個尺度上，太陽系根本不值一提。如果我們再次將太陽系（直徑1.6光年）比作大頭針的話，銀河系則相當(dāng)于一整個冰球場！

銀河系和其他同類星系均屬于本星系群，目前已知的有35個成員。我們在既沒有月亮也沒有光污染的夜晚僅憑肉眼就能看到的仙女座，就是其中最大的一員。本星系群中的其他星系如大小麥哲倫星云，都不如銀河系大。

本星系群的體積直徑有1000萬光年，中心位于仙女座與銀河系之間。如果我們還將太陽系比作大頭針，銀河系比作冰球場，那么本星系群的直徑則為6.25km。

本星系群又屬于更大的超星系團，即本超星系團，由幾十個類似本星系群的星系團構(gòu)成。而室女座超星系團中央的超大質(zhì)量“食人星系”M87，由于持續(xù)拉近吞并相鄰的星系，使距銀河系5000萬光年的室女座超星系團位于本超星系團的中心。

超星系團之間由無盡的虛空和極少數(shù)星系構(gòu)成了絲狀結(jié)構(gòu)，每個超星系團都相距1000萬光年之外，橫跨上千萬光年。正是這種無邊無際的虛空，組成了至少直徑130億光年的宇宙。我們的能力也僅限于此了，超出這一距離，什么也觀測不到。