如果地球只有1厘米，等比缩小的宇宙会有多大？宇宙实在太大了

当我们谈论一些极为庞大的事物时，通常会采用将其等比缩小的方法，使其落入我们能够直观理解的范围之内，那么，我们已知最大的事物是什么呢？答案当然就是宇宙。所以问题就来了，如果地球只有1厘米，等比缩小的宇宙会有多大呢？下面我们就来讨论一下。

已知地球的直径大约是12742公里，通过简单计算可得出，如果地球只有1厘米，其实就是将地球直径缩小为原来的12.742亿分之1，按相同比例缩小的话，太阳的直径就将缩小到大约1.1米，而日地距离则将缩小到大约117米，就算是太阳系的直径（以奥尔特云为边界），也将只有大约1.5万公里，可以看到，这样的缩小比例是非常夸张的。

由于光速是有限的，因此我们其实只能看到宇宙中的一部分，这也被称为可观测宇宙，这是一个以地球为中心，直径约为920亿光年的球体空间，如果我们将其等比缩小，那么可观测宇宙的直径，仍然可以达到大约72.2光年。

需要知道的是，光年是天文学中用来描述宇宙天体之间距离的一种长度单位，根据定义，1光年就是以真空中的光速直线前进1年（儒略年，365.25天）的距离，换算下来大约就是9.46万亿公里，而对于我们人类来讲，即使是1光年，也是难以企及的距离。

举个例子，目前距离地球最远，未来有望飞出太阳系的探测器——旅行者1号，其当前速度约为17公里/秒，而以这样的速度，却需要大约1.76万年的时间，才能够跨越1光年的距离……

那么，如果将我们观测不到的那部分宇宙也算进去，整个宇宙在等比缩小后又有多大呢？要回答这个问题，我们首先需要知道整个宇宙到底有多大。

根据广义相对论，空间是一种客观的存在，并且还会因为物质的质量而发生弯曲，而根据宇宙学原理，宇宙中的每一处空间都是等效的，据此可以推测出，宇宙的形状应该是由宇宙中所有物质的质量“合力”塑造的，所以它应该具备一个整体上的曲率。

从理论上来讲，这种曲率只有3种可能，如果曲率为正，宇宙的整体形状就是一个三维球面，如果为负，则是一个三维马鞍面，如果为零，就是平坦的三维空间（如下图所示）。

可以看到，在曲率为负和零的情况下，宇宙就是开放的，而这也就意味着，这样的宇宙是无限大的，而如果曲率为正，宇宙就是封闭的，在这种情况下，宇宙的大小就是有限的。

那么，宇宙到底属于哪一种可能呢？很明显，我们需要去测量宇宙空间的曲率，怎么测量呢？答案或许就隐藏在宇宙微波背景辐射之中。

简单来讲，宇宙微波背景辐射是宇宙诞生时留下的古老光线，这些光线经过漫长的时间和空间扩展，现在已经转化为微波，均匀地散布在整个宇宙。

科学家认为，我们所观测到的宇宙微波背景辐射的光子，其实已经在传播了极为遥远的距离，假如宇宙空间真的存在曲率，这些光子必然会受到这种曲率的影响，进而表现出相应的特征（如下图所示）。

在过去的日子里，科学家已经对此进行过大量的观测和研究，得出的结果基本上都是：宇宙的曲率非常接近零。而这也就强烈暗示了，宇宙很可能是无限大的，而如果真是这样的话，那我们的问题就没有讨论的必要的，毕竟把一个无限大的宇宙缩小到原来的12.742亿分之1，它依然是无限大的。

然而我们却不能排除这样一种情况，即：宇宙的大小是有限的，但由于它的尺度很大，以至于在我们可观测到的有限范围内察觉不到它的曲率。这就好比是，地球本身是圆的，但由于我们在地球表面上所能观察到的范围通常都很小，因此我们很难察觉到地球本身的曲率。

根据科学家的计算，如果宇宙真是属于这种情况的话，那么整个宇宙的直径，将至少是可观测宇宙的250倍（大约23万亿光年）。也就是说，在此假设成立的基础上，如果将整个宇宙缩小到原来的12.742亿分之1，其直径仍然高达1.8万光年以上。

综上所述我们可以清楚地了解到，宇宙实在太大了，仅仅是可观测宇宙，就大得令我们叹为观止，而在此范围之外，还存在着更加广袤的世界，人类未来真的可以在宇宙中畅游吗？这是一个令人深思的问题。