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宇宙膨脹的原因是什麼?科學家推測:可能與未知引力有關

由 科普人毛老師 發表于 藝術2023-01-14
簡介但你可能不知道,星系之間的距離會隨時間流逝不斷拉長,換句話說,宇宙是在膨脹的

紙在燃燒後變成什麼物質

你可能不知道,宇宙是會膨脹的!說起對宇宙看法,你可能會感覺有點空蕩蕩的。星球、星系之間隔得太遠了。但你可能不知道,星系之間的距離會隨時間流逝不斷拉長,換句話說,宇宙是在膨脹的!那麼,宇宙膨脹的原因是什麼?這種膨脹會停止嗎?如果一直膨脹下去將會發生什麼?

宇宙膨脹的原因是什麼?科學家推測:可能與未知引力有關

其實在早些時候,我們人類還並不知道,宇宙中還存在著這麼多的星系,由於觀測技術的限制,起初大家都普遍認為銀河系是宇宙中唯一的星系,我們看到的恆星都是一座座漂浮於宇宙的孤島,它們的相對位置都是亙古不變的,直到那個男人的出現,徹底打破了這種認知。

到了二十世紀初,人們修建了世界上迄今為止最大的望遠鏡——胡克望遠鏡,這也是當時最為先進的觀測技術。天文學家愛得文·哈勃在利用它,對仙女座大星雲內的造父變星進行觀察分析,這時他驚喜地發現,仙女座其實並非銀河系內的天體,而是和銀河系一樣獨立存在的,距離我們地球約有上百萬光年,宇宙中還存在很多這樣的天體,銀河系並非宇宙中孤獨的存在。

宇宙膨脹的原因是什麼?科學家推測:可能與未知引力有關

哈勃的這一發現推翻了原來的天文學理論,確立的河外星系的存在,不光如此,哈勃在後來對河外星系光譜的研究中,還發現了它們的一個共性,距離遙遠的星系都向著光普的紅端移動,根據光所具有的多普勒效應,假如一個天體正在遠離我們,我們所觀測到的光的波長將被拉長,那麼天體的光普就會向紅端偏移,而相反的,如果天體向我們靠近,它的光譜就會向藍端偏移,這也就是所謂的紅移現象。

宇宙膨脹的原因是什麼?科學家推測:可能與未知引力有關

也正是因為對這種現象的研究,哈勃發現了宇宙的一個驚人的事實。他在對宇宙中其它河外天體的光譜分析中發現,遙遠的星系都在逐漸遠離我們,而越遠的星系其遠離的速度越快。這一現象表明,宇宙正在不斷地膨脹,且膨脹速度也

在越來

越快。

這一發現的出現徹底重新整理了人們對於宇宙的認知,在這之前,人們都普遍相信宇宙是靜止的,就連愛因斯坦都認為宇宙必須實施靜止不動的,在發表廣義相對論時還專門引入了宇宙中的常數來加以修正。不過隨著宇宙膨脹的出現,宇宙常數的概念已經沒有意義了。

宇宙膨脹的原因是什麼?科學家推測:可能與未知引力有關

說到這裡,宇宙膨脹的原因究竟是什麼呢?目前天文學的主流說法認為,宇宙膨脹的的根本原因,可能一種未知的引力,它來源於我們無法觀測的暗能量。那麼什麼是暗能量呢?暗能量與我們所能觀測的能量相反,在宇宙中起到斥力的作用,是一種擁有負壓強的能量,簡而言之就是一種和引力相反的力。

宇宙膨脹的原因是什麼?科學家推測:可能與未知引力有關

科學家認為,暗能量的存在,可能起著平衡宇宙的作用,正是因為有了暗能量的存在,宇宙才不會坍縮,如果宇宙中缺少暗能量的斥力,宇宙中的物質將會因為自身引力的作用而互相吸引,最終坍縮到一起,再次形成宇宙大爆炸的奇點。所以宇宙膨脹是必然的,只有這樣宇宙的形成才能得到很好的解釋,物質在這樣一種平衡中才能進行穩定的演化,才得以形成我們現在看到的星系、恆星以及行星。

宇宙膨脹的原因是什麼?科學家推測:可能與未知引力有關

那麼宇宙的膨脹會停止嗎?如果一直膨脹下去會發生什麼?宇宙大撕裂假說認為,當宇宙中暗能量的能量比值低於臨界值時,宇宙將會持續膨脹,最終所有物質都將解體分裂,並且互相遠離。

而大熱寂假說則認為,隨著時間的流逝,宇宙中的熵會不斷增加,當熵值達到臨界值時,物質的能量將達到熱平衡狀態,這時宇宙膨脹隨之停止了,但隨著恆星的能量消耗殆盡,所有物質都會坍縮排宇宙中心的黑洞中。

還有一種說法認為,宇宙是沒有邊界的四維球體,三維的所有可能都將發生,膨脹和坍縮將會不斷輪迴。

當然以上的假說都還只是科學家們的猜想,對於我們人類而言,宇宙的結局太過遙遠,人類能不能苟到那個時候還不一定呢。目前而言,人類能做的只有不斷持續穩定地發展,才能等到發現真相的那天。你覺得以上的猜想哪一種最有可能實現呢?

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