空间是巨大的。这就是我们称之为空间的原因。但是“巨大”有多大呢？
那是相对的。当一位天文学家说某物是近的时，他们可能指的是几百万公里远（如果他们谈论的是小行星），或者几万亿公里（对于恒星），或者几千万亿公里（对于星系）。
无论目的地在哪里，那都是一段漫长的路程。我们通过使用巨大的单位来测量距离，例如光年，光在一年内传播的距离——宇宙中最快的东西，从而使事情变得容易。一光年大约是 10 万亿公里 (km)。但这对于随便阅读关于“附近”系外行星或“遥远”星系的普通人来说仍然相当抽象。更好地掌握这种尺度的一种方法是循序渐进。月球是整个宇宙中离我们最近的天体。平均而言，在其轨道路径上，它距离地球约 380,000 公里。这已经是很远的路程了；近 30 个地球可以并排排列在这个距离上！或者这样想：阿波罗宇航员，以比以往任何人类都快的速度旅行，花了三天时间才到达月球附近。
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如果你能在地球和太阳之间铺一条路，以高速公路的速度开车到那里大约需要 170 年。最好带上午餐。
太阳距离我们大约是月球的 400 倍：1.5 亿公里。那有多远？如果你能在地球和太阳之间铺一条路，以高速公路的速度开车到那里大约需要 170 年。最好带上午餐。商用喷气式飞机更好——只需要 17 年。
当我们处理太阳系内的物体时，使用地球-太阳距离作为一种宇宙米尺是很方便的。我们称之为天文单位，或 AU，国际天文学联合会（所有天文数字、名称和其他此类商定惯例的保管者）将其定义为精确的 149,597,870.7 公里。水星距离太阳约 0.4 AU，金星约 0.7 AU。它们与地球的距离取决于所有行星在其轨道中的位置，并且当各自的行星位于太阳的另一侧时会增加，因此金星与地球的距离范围约为 0.3 到 1.7 AU。
海王星是距离太阳最远的主要行星，距离太阳 45 亿公里，或 30 AU。冥王星大约在相同的距离，它离我们很远。“新视野号”宇宙飞船花了九年多的时间才到达那里，尽管它的速度超过每小时 50,000 公里。
这些数字仍然难以掌握。当我到学校给孩子们做关于天文学的演示时，我最喜欢的道具之一是太阳系绳索：一根粗壮的 15 米长的绳子，代表太阳到冥王星的平均距离。学生们会拿到行星的照片，我们会将它们放置在与太阳的适当比例距离处。内行星四个行星彼此非常靠近，孩子们实际上都挤在一起，但外行星分布得很远；我们不得不找一条长长的走廊或到外面进行演示。
这个课程非常受欢迎，以至于我创建了一个电子表格，任何人都可以按比例计算太阳系。它基于太阳的大小，因此您可以将其从默认的一米更改为例如葡萄的大小，并找出行星变得有多大以及有多远。这很有趣——而且令人大开眼界。
但是，从物体大小的角度考虑物体之间的分离也是有用的。例如，太阳宽 140 万公里。离太阳最近的恒星系统是半人马座阿尔法星，距离为 41 万亿公里。如果我们用第二个数字除以第一个数字，我们发现半人马座阿尔法星大约是 3000 万个“太阳”远。与它们之间的距离相比，恒星非常小，这就是你真的不需要担心恒星会与我们的太阳碰撞的原因之一！
这也是我们使用光年来测量这些距离的原因；对于处理星际旅行来说，这是一个更容易接受的单位。半人马座阿尔法星距离我们 4.3 光年。猎户座星云距离太阳约 1,250 光年。银河系的中心距离我们 26,000 光年，而银河系本身是一个扁平的圆盘，直径约 120,000 光年。
离银河系最近的大星系是仙女座星系，它距离我们 250 万光年。这是一个有趣的数字，因为它“仅”是银河系大小的 20 倍。大多数星系的大小都非常接近。
在星系内部，恒星碰撞极其罕见，因为它们相对于自身的大小而言相距太远。但是星系在空间中更加拥挤，因此星系碰撞不仅很常见而且普遍存在也就不足为奇了。银河系通过与其他星系碰撞和合并而增长到其巨大的规模，事实上，每个大星系都经历了多次碰撞。
银河系和仙女座星系是我们称之为本星系群的大约 100 个星系中的两个最大的星系。它大约跨越 1000 万光年。还有更大、人口更密集的星系群，称为星系团。最近的大星系团是室女座星系团，其中包含 1,000 多个星系，距离我们约 5000 万光年。并且存在更靠近我们的小型星系群。
星系团通过其成员的引力结合在一起，可以宽达数千万光年。但我们还没有完成！星系团可以在宇宙中聚集起来形成星系团的星系团，称为超星系团。室女座星系团和本星系群是拉尼亚凯亚超星系团的一部分，它可能包含超过 100,000 个星系，并延伸 5 亿光年。
宇宙已经有 138 亿年的历史了，所以你可能会认为我们能看到的最遥远的物体大约在那个距离（以光年计）。但是宇宙正在膨胀，并且在来自遥远物体的光到达我们的这段时间内，这种膨胀已经将它们推离我们更远。由于这种运动，可观测宇宙估计更像是 900 亿光年左右的跨度！
在那之后，我将告诉你一个秘密：即使是天文学家也无法真正掌握这些尺度。我们使用它们，我们可以用它们进行数学和物理运算，但我们猿猴的大脑仍然难以理解即使是到月球的距离——而宇宙比这大两百万万亿倍。
所以，是的——空间是巨大的。而且我们非常非常渺小，这是真的。这些尺度可能看起来令人沮丧。但我会给你留下这句话：尽管宇宙浩瀚到超出了我们的理解范围，但通过使用数学、物理学和我们的大脑，我们实际上可以理解它。
这也使我们变得相当伟大。