【專欄】宇宙系列一：宇宙有多大？

文/王至劭（台聯政策顧問、台灣教授協會會員）

1946年10月24日，二次世界大戰結束不久，一枚V2火箭從美國新墨西哥州白沙導彈靶場起飛。攝像機在105公里高空拍攝地球彎曲的表面和覆蓋的雲層，這一高度已越過卡門線，是人類有史以來第一次從外太空回望。

1968年12月24日，阿波羅八號飛船執行首次載人繞月飛行任務時，宇航員威廉安德斯偶然看見藍白相間的地球，在漆黑的太空中，從月亮表面緩緩升起，安德斯拍下地出的照片，這是人類第一次從其它星球遙望地球。1973年，蘇聯用7號火星探測器在紅色星球黎明前的黑暗中捕捉到地球的微弱光點，連續拍下數張照片，傳回5500萬公里外的地球。2013年，NASA卡西尼號探測器圍繞土星飛行時發現一個渺小的藍點，它和土星碩大瑰麗的光環相比似乎毫不起眼，但這就是地球，當時卡西尼號距離地球足足14億公里(接近日地距離的十倍)。

在遠離地球64億公里的地方，旅行者1號拍下著名的暗淡藍點照片，在這張照片裏，地球大小只占0.12個像素，只是個普通行星。光在一秒鐘內能繞地球7圈半，從地球到月球只要1.3秒。但在這個渺小的星球上，有70多億人繁衍生息，從古至今在地球上生存的人類總數約1063億之多。太陽系這個大家庭對地球來說簡直太空曠了，地球和太陽的平均距離是1.5億公里，也就是一個天文單位，太陽發出的光線到達地球需8分20秒。八大行星中，距離太陽最遠的是海王星，有30個天文單位。再看太陽系所在的本星際雲，直徑達30光年，包括53顆恒星，距離太陽最近的鄰居是4.2光年外的半人馬座阿爾法星。還有天狼星，它是夜晚最明亮的恆星，視星等為-1.46。天狼星距離太陽8.58光年，它是一顆藍矮星，質量是太陽的2.06倍，直徑是太陽的1.71倍，表面溫度約為9700℃，比太陽熱。

接下來放大到銀河系，直徑約10萬光年或再大一點。太陽系位於獵戶旋臂內，距離銀河系中心2.6萬光年。繞銀河中心旋轉一圈得花費2.5億年時間。據估計，銀河系約有3000億顆恒星。再看看銀河系所在的本星系群，仙女座星系是本星系群中最大的，比銀河系大一倍，麥哲倫星雲是距離銀河系只有20萬光年的矮星系，本星系群中有大小星系50個左右，占據了直徑1000萬光年的巨大空間，100個類似星系團組成室女座超星系團，覆蓋的區域直徑有1.1億光年，包含2000多個星系，60多個超星系團，構成雙魚–鯨魚座超星系團復合體，它是目前宇宙已知的最大結構之一，覆蓋範圍達13.7億光年。

可觀測的宇宙直徑是931億光年，據估計，僅在可觀測範圍內類似銀河系大小的星系數量是3500億，宇宙有多大？如果宇宙是一座數百米高的大樓，銀河系就是一粒沙子。宇宙之外還有沒有東西，那超出觀測範圍，很可能永遠不知道。因宇宙在膨脹，越遠、越外面膨脹越快(約光速三倍)，我們永遠觀測不到，我們的飛行器即使速度接近光速，也永遠追不上其膨脹速度。