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1 # 寒蕭99
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2 # 彭曉韜
其次,宇宙無論如何定義,其當然是由空間與空間內的帶質量和電荷及自旋磁矩的客觀實體以及質量產生的萬有引力場、電荷產生的電場和磁場等構成的。即使是本題主的假設情況下,宇宙中除兩塊各1公斤的鐵塊外,其餘均為真空的話。則兩鐵塊也會在整個宇宙空間任意空間位置上產生萬有引力場。同時,因鐵塊中的原子或分子非絕對對稱,多少也會存在一定的電磁場分佈於整個宇宙空間內;
再者,如果此兩塊鐵塊相互遠離,整個宇宙空間中各點的萬有引力場和電磁場均會隨時間變化。但並不能說明宇宙本身在膨脹,更不表明宇宙間的時間在隨著膨脹。因為,反過來,兩鐵塊相互靠近直到形成一個整體,我們總不能說整個宇宙中的時空在收縮,最終時空收縮成一個點了吧!宇宙中各自的萬有引力場和電磁場會因鐵塊的運動而改變,但不會因此而消失!。
總之,除非宇宙空間中每一處存在某些物質,這些物質因某些原因不斷地相互遠離,才能證明宇宙本身在膨脹。但真空中並不存在這樣的物質。因此,真空不可能膨脹,當然也不可能收縮!
如題目中的條件,是無法判斷造成這種現象的原因是空間膨脹,還是有其他外力造成的。
我們之所以認為宇宙空間在膨脹,是透過對我們周圍各個方向的天體進行觀測和測量,根據這些結果得出了結論,而不是簡單測量了兩個或幾個天體得出的結論。
最早發現這一現象的是哈勃,他在1929年對之前觀測的幾十個星系的觀測資料進行分析時發現了一個現象,就是距離我們越遠的天體,其紅移值越大,說明其遠離我們的速度也越快。這是最早提供的空間膨脹的證據。
在隨後的大量觀測中,我們積累了更多的資料,結果與哈勃得出的結論是一致的,也就是說無論是哪個方向,天體遠離我們的速度與距離成正比,越遠的天體遠離我們的速度越快。根據這一現象,可以得出空間膨脹的結論。
我們可以想象一根可以拉伸的繩子,繩子上每隔1米有一隻螞蟻,如果繩子沒有拉伸變長,那麼我們觀測每一米上的螞蟻移動速度都是基本相同的,而且方向不會全部一樣。但是,如果繩子本身開始拉伸,速度是每秒每米的拉伸速度是1米,那麼我們就會觀測到,距離我們1米的螞蟻開始以每秒1米的速度遠離我們。而距離我們2米的螞蟻就會以每秒2米的速度遠離我們,以此類推。於是,我們根據這個現象就可以得出繩子本身在拉伸的結論了。
宇宙空間也是這樣,我們透過觀測大量的資料,得出的結論,空間在膨脹。但如果按題目中,只有兩個物體遠離,我們是無法判斷出空間是否在膨脹的。