仰望星空,多少次都在想星空外究竟是什么样子,我们生存的这个世界到底有多大,宇宙是否有尽头。低头看地,多少次问自己地下到底有什么,大地究竟有多深。小时候常听老人说我们是不知天高地厚的毛头小子,而他们自己知道天有多高地有多厚么? 而如今我已经可以说小孩不知天高地厚了,我是否有个我自己的答案。
此时的我坐在桌子前,桌子位于房间内,房间在院子内,院子属于某某村某某镇,镇属于某县,县属于某市,市属于陕西省,陕西省属于中国,中国属于亚州,亚州属于地球,地球属于太阳系,太阳系属于银河系……这是我的坐标,也是我生存的空间。桌子多大我可以看到,房子也可以,直至村子都是可以看到的,但是到了镇子我就需要借助数字和脑海中的概念来想象它有多大,县城及以上都是。所以肉眼能感知的空间有限,更方阔的世界需要我们想象。而我们的想象需要有一个基准,比如说一个乡镇由十个村组成,而一个村子是我们可以看到的,由此我们就可以感知一个乡镇有多大。同理,我们知道空间的一个基准(基本单位),也可以在脑中体会到具体一个空间的大小。
基本长度单位(米m)
我们常规理解的空间是三维空间,为了便于理解数学上引进横纵竖三个轴来描述三维空间,确定一个空间的三个坐标,这个空间的大小也就确定了。坐标是原点到此点的距离,所以要想描述空间,最基本的是需要长度单位。
国际单位制中最基本的长度单位是米(m),我们实际生活中也是使用此单位。那么一米究竟有多长,是怎么定义出来的呢? 2019年5月20日起,米的定义更新为:当真空中光速c以m/s为单位表达时选取固定数值299792458来定义米。其中秒是由铯的频率ΔνCs来定义。 1米=光在真空中于1/299 792 458秒的时间内所经过的路线的长度。 概念很抽象,属于科学研究,现实中的一大致为一个成年人脚到腰的距离。
有了基本的单位后,为了满足实际的需要在此基础上扩展出了以下单位。
我国行政规划
有了长度的单位,我们只能描述一维空间,要想描述二维或三维空间需要将几个长度相乘。比如描述一张桌子有多大,桌子长约为1.5m,宽为0.8m,则可以描述为这是一张1.5*0.8=1.2平方米的桌子。我们生活空间也可以类似地描述出来。
以上为我们生存的空间,通过这些数据我们可以大致地估计一下实际生活中的这些空间大小。比如谁娶的媳妇是本县的,脑子里就大致能知道距离大致就几十公里;如果是邻省的,那可能距离为几百公里。有了这些数字能提升一些准确度吧。
要想回答这个问题,先得看天是怎么定义的。云算在天上么,月亮应该是在天上的吧。在这里我假设云层的高度就算天(低天),能看到最远的星星为高天。从理性的角度回答下这个问题,当然不知天高地厚多指经历事少,不知世事艰难,这个另当别论。
地球是一个近似的球体,表面有山峰有海沟,最高的山峰珠峰海捯为8844米左右,最深的海沟马里亚纳海沟深度为海平面以下 11034米 。地表到地心的距离约为6400千米,地球直径12800千米。所以地有多厚还是可以大致时确的。
科学技术日益发达,天文学和量子力学也取得了长足进步。我们日常所处的空间只是很小的一个区间,人类认识到的空间究竟有多大呢?
这就是人类文明可以探知的空间,可以说我们能认识想象到的一切皆在其中,这就是我们生存的空间世界。
通过其本的长度单位米体会行政区域的大小,对生活的事物做出估测。通过数据体会人类文明认识到的空间尺度。
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