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  • 1 # 徐德文科學頻道

    宇宙在膨脹,不代表地球到太陽的距離每年都會膨脹,這是兩個完全不同的概念。

    宇宙在膨脹,這是哈勃根據星系紅移發現的基本事實,是大爆炸宇宙模型的一個重要觀測證據。這個理論認為,我們的宇宙是在過去有限的時間內,經歷一個高溫高壓的太初狀態演化而來,在爆炸的初期,曾經歷了時間極短的暴脹階段,此後不斷膨脹演化到今天的狀態。目前宇宙微波背景輻射、太初物質丰度、星系演變和分佈等觀測證據都符合這一理論,因而成為當今科學界關於宇宙起源的主流觀點。

    但宇宙的膨脹,並不是我們平時遇到或想象的物質的膨脹,宇宙膨脹是空間本身的膨脹,而不是處於時空舞臺背景上的物質的膨脹。如果用一個氣球來做比喻的話,一般人可能認為地球、太陽、星系都是氣球上的斑點,隨著氣球的膨脹,它們也會慢慢變大;實質上宇宙膨脹比喻成氣球膨脹沒錯,但並不是氣球上本身斑點在膨脹,而是氣球上粘著一些硬幣,氣球膨脹了,硬幣並不會膨脹,只是在氣球上距離越來越遠。這些硬幣就是星系等引力集中的點,它們在引力的作用下牢牢結合在一起,不會隨著空間的膨脹而膨脹,空間膨脹的力量不足以改變星系內部物質之間的引力分配,尤其是地球和太陽之間的距離,不會因宇宙膨脹而產生可觀測的影響。

    不過由於宇宙一直在膨脹,有一種理論認為,在很久很久以後,或許引力和電磁力都不足以抗衡空間的膨脹,那時候可能就會發生一場大撕裂。在最後的30分鐘,所有物質,包括星系群、恆星、行星,都會被扯散,而最後一瞬間,所有原子、原子核都會被撕裂,宇宙將迎來最後的末日,這個末日被認為在500億年之後。

  • 2 # 火星一號

    雖然各種天文觀測資料確認,宇宙自138億年前大爆炸以來一直在膨脹,但這種膨脹作用只有在大尺度上才佔據主導作用。對於太陽系甚至是銀河系這樣的尺度,引力作用始終是主導作用,重子物質和暗物質產生的引力使得太陽系和銀河系的結構能夠維持穩定。

    天文學家認為,空間膨脹的推動力是瀰漫在宇宙中的暗能量。在大尺度下,暗能量推動空間不斷擴張,從而帶著星系遠離而去。由於這種膨脹很均勻,所以距離我們越遙遠的星系,它們與我們之間的空間被拉伸得越多,導致它們的遠離速度也越快。但在小尺度下,引力能夠牢牢地束縛住物質,使它們並不會因為空間膨脹而互相遠離。從天文學角度來說,太陽系的尺度很小,行星和太陽之間的距離很近。毫無疑問,在這種情況下引力起到支配作用。即使在星系的尺度上,引力也是主宰力量。

    根據各種觀測資料的結果,天體之間的距離每增加326萬光年,由於它們之間的空間膨脹,它們遠離彼此的速度相應增加70千米/秒。如果一個星系距離我們3260萬光年,那麼,由於空間擴張,它會以700千米/秒的速度遠離我們。如果只考慮空間膨脹,由於太陽和地球的平均距離約為1.496億千米,那麼,地球到太陽每年膨脹的距離為:1.496×10^11/(3260000×365.25×24×3600×299792458)×70000××365.25×24×3600米≈10.7米。可以看到,在太陽系這種尺度下,空間膨脹十分微弱,可以忽略不計。事實上,地球和太陽之間的引力作用使得距離並不會發生變化。

    不過,地球確實正在遠離太陽,但並不是由空間膨脹所致,而是由於太陽質量正在逐漸下降,所以地球的軌道半徑會增大。根據此前的一項估計,地球遠離太陽的速度約為每年15釐米。

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