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      2號站平臺宇宙正在消失 我們對此卻無能為力
      作者:admin ?? 發布于:2018-08-19 ?? 文字:【】【】【
      摘要: 近一個世紀前,科學家們就首次提出了宇宙在不斷膨脹的理論,離地球越遠的星系,逃離的速度就越快。這并不是因為星系在物理上逐步遠離我們,而是因為宇宙中充滿受到引力束縛的
        近一個世紀前,科學家們就首次提出了宇宙在不斷膨脹的理論,離地球越遠的星系,“逃離”的速度就越快。這并不是因為星系在物理上逐步遠離我們,而是因為宇宙中充滿受到引力束縛的天體,而這些天體所處的空間結構在不斷膨脹。
       
        但這張圖片——自1920年代以來一直被奉為圭臬——最近得到修改。20年前,我們首次意識到宇宙膨脹正在加速,隨著時間推移,各個星系似乎會越來越快地從我們身邊消失。隨著時間推移,即使我們以光速飛向這些星系,也將無法到達那里。宇宙正在消失,我們卻無能為力。
       
        當我們看到一顆恒星——其光線傳播100年后才到達我們眼睛——時,我們看到的這顆恒星距離我們100光年遠,因為光速是恒定的。但是,當我們看到一個星系——其光線傳播1億年后才到達我們眼睛——時,我們看到的這個星系距離我們可不止1億光年遠,它與我們的距離要遠得多!
       
        之所以這樣,原因就在于,在最大的尺度上——沒有引力把它們束縛在一起形成星系、星群——宇宙正在膨脹。光子從遙遠的星系到我們眼睛所需的時間越長,宇宙膨脹的作用就越大,這意味著,最遙遠的星系與我們之間的距離,甚至比它們的光線傳播的距離要更遠。
       
        這表現為宇宙紅移。由于光發射時具有特定能量,因此有特定波長,我們預期它也將以特定波長傳播到其目的地。如果宇宙的結構既不膨脹也不收縮,而是恒定的,那么光線發射和到達時的波長就是相同的。但是,如果宇宙正在膨脹,空間結構就會伸展,因此光的波長也會相應變長。我們在最遙遠的星系觀測到的巨大紅移,已經完全驗證了這一理論。
       
        但我們可以從中了解的遠不止宇宙一直在膨脹并將繼續膨脹。我們可以利用已經收集的所有信息,推斷宇宙以往是如何膨脹的,這反過來可能向我們揭示宇宙的構成。
       
        一旦光線離開遙遠的宇宙光源,不斷膨脹的宇宙就會拉伸光線波長,這會導致紅移現象,當不同的宇宙成分(如暗能量、物質或輻射/中微子)更重要時,更遙遠天體的光線,將在更長時間內出現紅移現象。
       
        通過測量一系列距離的光源,發現它們的紅移,然后測量它們的內在與表觀尺寸或它們的內在與表觀亮度,我們可以再現整個宇宙的膨脹歷史。
       
        此外,由于宇宙膨脹的方式取決于其中存在的各種類型的物質和能量,因此,我們可以了解宇宙的構成:
       
        ·暗能量占到68%
       
        ·暗物質占到27%
       
        ·正常物質(質子、中子和電子)占到4.9%
       
        ·質子和中微子占到0.1%
       
        ·光子約占0.008%
       
        ·絕對沒有其他元素,其中包括曲率、宇宙弦、疇壁和宇宙紋理等
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