我们都知道,按照今朝的本家儿流理论以及不雅测成果,宇宙发源于一次大爆炸,而且从这之后,宇宙就起头膨胀了。可问题来了,若是宇宙是在膨胀,为什么太阳系内的各类行星,同时我们本身也没有因为宇宙膨胀而变胖。这背后的原因到底是什么?
若是坐飞机飞过一片丛林,从天空上看,整片丛林遍地根基上都是一样的。这是从大标准上看的。
但若是,你飞得近一点,细心看某个区域或者某个树,你就会发现从小标准上看每一处又都和其他处所不太一样。
其实宇宙也是这样,从大标准上看,宇宙中的物质是平均分布的。
所以,和丛林与一棵树的环境一样,宇宙在大标准上和小标准上所看到的面孔也是分歧的。那么,这两者有什么分歧呢?
引力和斥力
我们都知道,我们地点的宇宙是一个以物质本家儿导的宇宙,此中已知的物质和暗物质会有引力感化,若是宇宙仅仅存在这两者,那其实最终会缩短到一个点上。是以,宇宙还存在着别的一种以暗能量本家儿导的斥力。这两者在宇宙的138亿年间彼此博弈。
138亿年前,宇宙发源于大爆炸,大爆炸之后,在极短的时候内,宇宙的空间大幅度膨胀,我们也管这个叫做暴胀。 此时宇宙的空间猛烈的膨胀,若是把宇宙早期的空间巨细算作一粒沙子那么大,那暴胀就使得宇宙膨胀到可不雅测宇宙那么大(直径930亿光年),在把可不雅测宇宙算作是一粒子沙子,再膨胀到可不雅测宇宙的巨细。恰是因为宇宙暴胀的存在,才使得宇宙的物质别离得十分平均。
大暴胀事后,宇宙空间起头减速膨胀,这是因为此时的宇宙是物质和暗物质本家儿导的,之所以会这样是因为宇宙空间还不敷大,暗能量的巨细和空间的巨细有关,是以,我们也把暗能量称为真空能。所以,因为宇宙拥有一个膨胀的初速度,而引力起到的感化是让这个速度减慢的感化。若是后来不是暗能量占有本家儿导,那么宇宙空间可能在引力感化下,膨胀速度降为0,然后起头缩短。
在距今40多亿年前,宇宙那时的巨细是此刻的70%摆布,暗能量起头占有了本家儿导,从大标准上引力大于了斥力,是以,宇宙起头加快膨胀。
而宇宙加快膨胀并也不是理论推导出来的,而是基于1998年的两个自力的科研小组不雅测Ia型超新星得出的结论,这两个科研小组的负责人在2011年获得了诺贝尔物理学奖。
宇宙在膨胀,为什么我们没有变胖?
我们先搞清晰宇宙空间是若何膨胀的,其实它的膨胀是处处相等的等比例膨胀,而不是边缘在标的目的外扩。若是你在一个星系内,那你看到的气象其实应该是所有的星系都在远离你。
其次,宇宙膨胀是在大标准上才能表现出来的。
从大标准上,宇宙是在膨胀的,而膨胀自己和暗能量有关,暗能量又和空间巨细有关。也就是说,若是空间标准很小,我们是体味不到所谓的膨胀效应,因为在这傍边是物质的引力在起感化,只有标准达到必然水平之后,膨胀效应才较着,具体要达到多大的标准呢?
此刻来看,至少要达到1亿光年的标准,而我们要知道的是银河系的直径也不外20万光年罢了。这和1亿光年的差距不是一点点,而是差了3个数目级,是以,不要说在太阳系内体味到宇宙膨胀效应了,就是在银河系内都体味不到。而银河系是在本星系群里的,本星系群内有几十个近似于银河系的星系。本星系群的标准也不外1000万光年,也是不表现膨胀效应的。
而本星系群又在室女座超星系团内,室女座超星系团的直径达到了1.1亿光年,也就是说,我们要感触感染到膨胀,要从室女座超星系团的整体来感触感染。
以上其实是一个角度来看这个问题,我们还可以从哈勃常数来看。哈勃是不雅测到星系红移的科学家,换句换说,他就是第一个看到星系在远离我们的科学家,后来,颠末深切研究,科学家才发现不是星系在活动,而是空间在膨胀。
于是,后来,我们用哈勃常数来表述宇宙空间的膨胀效应,按照普朗克卫星发还来的最新数据,我们可以获得哈勃常数H=67.15,啥意思呢?
就是说,距离每增添326万光年,膨胀速度就增添67.15(km/s)。而326万光年的距离可是有3.08*10^15(km)。是以,相对于自身的标准,膨胀效应其实是微乎其微的,若是不在大标准上去看,我们很难可以或许体味到宇宙在膨胀。
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