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自從上世紀發現遠方星系整體紅移,宇宙膨脹理論就確立了。

星系移動,我們可以理解為在現有的時空範圍內,由於引力作用的移動,這與宇宙時空整體膨脹性質是不一樣的,有著顯著的區別。

星系遠離我們是宇宙現象,如果發現某一個或者某幾個星系遠離我們,或者某個方向的星系遠離我們,當然就不能認定為宇宙膨脹。

但所有遠方的星系都在遠離我們,而且各向同性,且與距離有線性關係,這樣的發現除了宇宙整體膨脹,還能用什麼原因解釋呢?

何為各向同性?就是任意方向看都是一樣的。

何為線性關係?就是距離越遠離開得越快,而且各向同距離離開速度是一樣的,距離與速度有一個正比例關係。

我過去曾經用插竹竿來形容這種膨脹現象,現在再簡單說一下。

就是以自己為圓心,各向插100根竹竿,每根隔一米,無論哪個方向看,最遠的那根竹竿都距離自己100米。

現在宇宙在膨脹,這種膨脹是均勻的,就像吹氣球,氣球表面每個花點之間都在分開。

距離自己最近的那根竹竿離開了我們1米,就距離我們2米了。每根竹竿之間的距離都同時均勻的拉大到2米,那麼最遠的那根竹竿距離我們就200米了。

而且從每個方向看,最遠的那根竹竿都距離我們200米了。

這就可以看出宇宙膨脹就是距離越近的離開得越慢,距離越遠的離開得越快。

在距離我們50米距離的那根竹竿,就快了我們50倍速度離開,每根竹竿從過去1米分開為2米,第50根竹竿就從過去距離我們50米到了100米。

而第100根竹竿卻從過去100米變成了200米。

現在我們看到的星系離開我們就是這樣。而可觀測宇宙半徑有465億光年,距離我們最遠的那些星系看起來離開我們的速度就非常高了。

宇宙膨脹規律是上世紀20年代美國科學家埃德溫·哈勃發現的。

埃德溫·哈勃是非常有名的天文學家,他的發現奠定了大爆炸宇宙論的基礎。

人們為了紀念它,把一臺最著名的太空望遠鏡以他的名字命名。哈勃太空望遠鏡發射升空30年了,這臺望遠映象埃德溫·哈勃一樣,為人類天文發現立下了汗馬功勞。

哈勃通過研究宇宙星系紅移現象,得出了一個定律,人們把它叫做哈勃定律。

其表示式為:Vf = Hc x D

式中,Vf為星系遠離速率,單位:km/s;Hc為哈勃常數,單位:km / (s·Mpc);D為相對地球距離,單位:Mpc(百萬秒差距,約等於326萬光年)。

根據這個定律就能夠計算出不同距離星系離開我們的速度。

哈勃常數就是指距離我們百萬秒差距,也就是326萬光年的地方,星系離開我們的速度。

宇宙膨脹速度整體上疊加超過光速。

這些年科學家們採用天文臺觀測數值、超新星測算、普朗克衛星測算、引力透鏡測算等方法,得出的哈勃常數為67.8km~82.4km/s之間,平均約75km/s。

將數值代入哈勃定律公式,就可得出在465億光年遠的星系,離開我們的速率達到光速的三倍多。

但這是整體疊加的速度,如果從近距離小尺度來看,宇宙膨脹的非常緩慢。

根據越遠越快,越近越慢的線性關係,哈勃常數測得326萬光年的地方膨脹速度為每秒75公里,那麼距離我們1光年的地方,膨脹速度就只有2.3cm/s。

這點速度在宇宙空間尺度幾乎可以忽略不計。

這也回答了一些人的疑問:既然宇宙在膨脹,為啥太陽沒有離我們越來越遠呢?

在宇宙小尺度,引力才是天體運動的主要作用力。

這就是一些附近星系天體反而靠攏的原因。

比如銀河系和仙女座星系,就正在以每秒約300公里的速度相互靠攏,在未來的30~40億年,這兩個星系將融合在一起。

在我們太陽的周邊,有的恆星在離我們遠去,也有一些恆星在向我們靠攏。有科學家計算,11800萬年後,距離我們最近的將不再是距離4.22光年的比鄰星,而是現在距離我們6光年的巴納德星,屆時它距離我們只有3.85光年。

但整體上,宇宙都在膨脹,越遠的那根竹竿,離開我們的速度越快。

宇宙的這種現象,只有宇宙膨脹理論才能夠解釋。

而且從宇宙不斷膨脹的現象,可以反推出再過去,宇宙是聚合在一起的,越久遠就越緊密。

科學家經過計算,在遙遠的138億年前,宇宙是重合在一起的一個零點,也就是奇點,宇宙就是那個時候由一個奇點誕生。

現在大爆炸宇宙論和宇宙膨脹理論有了越來越多的觀測證據支援,如引力波、宇宙微波背景輻射等。

如果要質疑這些理論,就得拿出有力的證據和一套更先進的數理邏輯,否則亂噴除了顯示自己的無知,沒有任何意義。

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