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哪個數量比較多?地上的沙子還是天上的星星?

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哈伯望遠鏡拍攝的球狀星團( 圖片來源:Gilles Chapdelaine/NASA & ESA)

【新三才編譯首發】這裡有個很古老很古老的問題,如今卻得到了完全相反的答案。我敢打賭, 當八歲的你坐在海邊的沙灘上時一定也曾經想過這個問題:是地上的沙子比較多,還是天上的星星比較多?

佛經中也常用恒河沙數來形容數量之大。很明顯的,星星和沙子的數目無法精確計算,但是你可以估估看。科普作家大衛.布拉特納在他的新書”光譜”中表示,有一組夏威夷大學的研究人員精通所有跟沙子有關的事,他們正嘗試把所有沙子的數目算出來。

 

他們假設所有沙子都有相同的大小,並且算出一茶匙內有多少顆沙粒,再乘上所有海灘和沙漠的容量,即可得出地球上大約有(真的是非常粗略的估計)七百五十億億颗沙子。真是一個不可思議的數字。
 
那星星又有多少呢?令人驚訝的是,即使是在最晴朗和繁星點點的夜空,星星的數量仍沒有那麼多。布拉特納說,看起來星星的數量只有幾千,和沙子数目比起來少得太多了”,所以很顯然的,沙子在數量上似乎獲得壓倒性的勝利了。不過,我們不會只滿足於一般觀星者所看到的星空。我們的天文學家擁有哈伯望遠鏡及電腦,可以把遙遠的星系、暗淡的星球、紅矮星以及所有能看到的星星都計算進去。最後得到結果是星星的數量暴增,在可以觀測到的範圍內就高達七百萬億億個(2003年的資料)。也就是說,星星的數量是沙子的好多倍。所以,沙子們抱歉囉,你們的數量根本就無法跟星星相提並論啊。

所以,星星是數量界的冠軍囉?非也!

這是布拉特納給我們的震憾教育。是的,他確實說星星在天空上是"不可思議的多",不過,他補充了一點,那就是我們可以在"十個水滴"裡找到和天上繁星一般多的分子。

所以呢?
 

讓我再說一次:如果你拿十個水滴(恕我冒昧補充一下,不用太大滴,一般就好)並且計算其中的水分子數目,你將會得到和天上星星一樣多的數量。

這對我來說是不可思議的。如果有人提到百萬、十億或萬億,我腦海中會浮現很大量的景像:如大片的沙漠、繁星點點的星空。大的東西是由很多粒子聚積而成,小的東西是由很少粒子聚積而成,這似乎是直覺反應。

但這並非正確。儘管物體很小,如果其組成粒子夠小的話,其粒子聚積的程度和大的物體是不分上下的。當然,水分子"實在是夠小的了"。布拉特納說。
 

所以當下一次我抬頭望向星空時,我會因為那巨大的數量而感動。可是我也會提醒我自己在另一端的尺寸極限裡、在物理世界的縫隙中、在那最微小的地方,也擁有同樣無限大量的小小物體存在。
 
我們被無限的數量包圍,在最高處以及最低處,或者是其中之一。如同布拉特納在書中說的,"那巨大將是我們無法掌控的"。(NPR)
 

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