我们都知道,现在最具说服力的宇宙学模型是宇宙大爆炸模型。该模型认为我们的宇宙始于一个奇点,在大爆炸之后不断地膨胀,演化成了现在的样子。没有谁能保证宇宙大爆炸模型一定是对的,但至少是目前最合理的。而关于宇宙的膨胀,存在几个常见的误区,相信很多人都中招了。
1.宇宙膨胀不是宇宙在空间中膨胀,而是空间本身在膨胀
宇宙大爆炸始于「奇点」,在此之前什么都没有,所有的物理定律都是失效的,大爆炸之后才创生了时间、空间与物质。因此,奇点本身并不在空间中,而是在奇点大爆炸后才创生了空间。宇宙的膨胀也不是指宇宙在空间中膨胀,而是宇宙空间本身在膨胀。
这是很重要的一个概念,对此的误解也正是造成接下来几个误区的原因所在。
2.宇宙中的红移,并非都是光的多普勒效应
我们都知道,光的多普勒效应会造成宇宙中的红移现象。但是实际上,宇宙中的红移现象并不全是光的多普勒效应造成的。因为多普勒效应针对的是空间本身不变,而两个物体之间发生相对运动的情况。然而,宇宙的膨胀是空间本身在膨胀,这会使得遥远的星系团/群在保持「不动」的情况下,依旧发生红移现象。
值得一提的是,在星系团/群内部,星系的红移/蓝移现象确是由星系间的相对运动造成的,这属于多普勒效应。
3.河外星系退行速度超光速,并未打破相对论
根据科学家的观测,我们的宇宙在加速膨胀,而且不少河外星系的退行速度超过了光速。相信很多人都会对此纳闷,这不就打破了相对论了吗?其实不然,关于这一点,我们还是要回到上面所提到的「宇宙的膨胀是宇宙空间本身在膨胀」。相对论所说的光速是宇宙中的最快速度,指的是粒子在宇宙空间中的运动速度无法超越光速。然而,河外星系的退行速度超光速,是由于宇宙空间膨胀太快造成的,并非是指星系本身在空间中超光速飞移。
同理,宇宙大爆炸之初的「暴涨阶段」的超光速现象也是这个原因。
4.宇宙年龄138亿年,但宇宙大小至少930亿光年
我们都知道,宇宙的年龄大概为138亿年,于是在大多数人的印象中,宇宙的大小就是138亿光年,毕竟光速是宇宙中最快的速度嘛!然而,科学家却估测出我们的宇宙的大小至少930亿光年。这是为何?相信大家明白了上面的超光速的道理后,就很好理解了。
宇宙的膨胀是空间在膨胀,而空间的超光速膨胀使得宇宙的大小可以远大于138亿光年。
若要问宇宙空间的膨胀为什么能超光速,我觉得我见过的最好的答案是——「The universe itself can do whatever the hell it wants to do !」。这句话的意思就是「宇宙他妈想干嘛就干嘛!」,其霸气侧漏程度丝毫不亚于「毁灭你,与你何干!」。
好了,今天一本正经地胡说八道就到这。
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