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事实核查银河系之歌 - 蒙提·派森的天文学课

通过《星系之歌》的科学,探索蒙提·派森和《圣杯》的宇宙乐趣。

作者:Bill Andrews
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(来源:Monty Python/YouTube) 任何一位有价值的NaCl (盐)的宅男都知道英国喜剧团蒙提·派森,以及他们改编亚瑟王传说的作品《“圣杯”》。但该剧团的其他长片电影鲜为人知,包括 1983 年的《“生命意义”》。在与死神和一个“发出叮当声的机器”的晚宴上,观众会欣赏到一首最怪异、最洗脑的宇宙歌曲:《星系之歌》(这里 由史蒂芬·霍金演唱)。

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这真是一首洗脑歌(我现在会好几周都想着这首歌),但其中的科学准确性有多高呢?让我们来看看!记住,你站立的这颗行星正在进化 从它随着时间缓慢变化 的意义上来说,地球确实在进化。并且以每小时 900 英里的速度旋转。 假设他们指的是自转,即地球绕地轴旋转(而不是绕太阳公转,因为“revolving”通常表示绕轨道运行),那么是的,在特定纬度 下这是真实的。它以每秒 19 英里的速度绕轨道运行,据估计, 是的,差不多 :我们的轨道速度是 29.78 千米/小时,或者说 18.5 英里/秒。太阳是我们所有能量的来源。 大部分情况下是的。太阳为光合作用提供能量 ,使植物和食草动物得以繁衍。我们的能源需求也主要来自太阳 :古老的动植物可以变成化石燃料,而太阳能和水力发电等可再生能源最终也源自我们本地的恒星。但是!核能 地热能 都有独立的能源,所以并非所有能量都来自太阳。太阳,以及你和我,以及我们能看到的所有星星,正以每天百万英里的速度移动, 唉,这是我们的第一个主要错误。所有肉眼可见 的恒星确实都在银河系内(不算其他星系的综合光),但我们绕银河系中心运行的速度约为 200 千米/秒 ,或者说每天约 1100 万英里。这首歌的数量级差了一倍。在一条外旋臂上,每小时 40,000 英里, 太阳系在我们星系的某个外旋臂 上,但我们同样以 200 千米/秒,或每小时 450,000 英里的速度运行。但每小时 40,000 英里大约等于“每天百万英里”,所以歌曲至少是前后一致的。我们称之为银河系的。 是的,我们将我们的母星系称为银河系 我们自己的星系包含一千亿颗恒星, 天文学界对此没有一个确切的数字,但普遍的共识 是 1000 亿到 4000 亿颗恒星。所以,好吧,差不多。它横跨十万光年。 是的,差不多就是这个数 !不过,2015 年的一项研究发现 ,它的直径可能实际上是 15 万光年。它在中间有十六千光年厚, 差不多:银河系中心确实有一个核球 ,但其厚度可能更接近 10,000 光年(尽管一些资料 称 16,000 光年是正确的)。但在我们这里它只有三千光年宽。 这个问题也没有明确的答案,大多数估计范围从1000 光年厚 3000 光年 ,这首歌又多了一个“差不多”。我们离银河系中心三十光年, 另一个令人惊讶的准确数字:我们距离银河系中心约 8 千秒差距 ,换算过来就是 26,000 光年。我们每两亿年绕一圈; 嗯,差不多:大约每 2.25 亿年 ,多或少。而我们的星系只是数百万亿星系中的一个 这是另一首歌曲里数字差了很多的。 “数百万亿”意味着数千万亿 个星系,我们离那个数字还差得很远:最近的估计数字约为2 万亿 。但是,这比之前认为的多了 10 倍 ,所以如果趋势继续下去,我想这首歌的数字有一天可能会实现。在这个令人惊叹且不断膨胀的宇宙中。 “令人惊叹”可能难以量化,但宇宙正在膨胀 这一点非常明确。宇宙本身在不断膨胀和扩张, 是的,见上一条。以它能达到的所有方向;是的 ,据我们所知。以它能达到的最快速度,你知道的光速, 我们的最后一个主要错误:宇宙可以(而且部分可能确实) 以比光速更快的速度膨胀。虽然c 确实是物质在宇宙中的最高速度限制,但宇宙本身不受此限制。每分钟一千二百万英里,这就是最快的速度。 光速的典型数字是 3 x 10^8 米/秒,或 186,000 英里/秒,它们换算过来略高于每分钟 1100 万英里 。所以至少这首歌的数字是接近的。所以请记住,当你感到渺小和不安全时, 你的诞生是多么不可思议; 考虑到贯穿所有时间 ,你出生的所有基因和环境意外,说“不可思议”似乎是合理的。并祈祷外太空有智慧生命,SETI 正致力于以某种方式回答这个问题。)

因为地球上什么都没有

这一条留给读者练习。编辑备注:本文早期版本错误地将我们的轨道速度列为每小时 29.78 公里。正确值为每秒 29.78 公里,或每秒 18.5 英里。

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