星系离我们远去就是因为宇宙扩张吗?
谢谢邀请!要回答这个问题,首先要把宇宙缩小化,缩小成大海形式,再把宇宙中的星系天体绾小成一粒粟,沧海一粟这个成语大家都明白,无须累赘 。其实宇宙太空能量太大了,大到使人类无法想象,而宇宙中的星体太轻了(相当于宇宙太空来说),轻如一个气泡气球,可以忽略不计 。宇宙太空能量磁力磁场高速运转,吸引带动这些微不足道的天体作周而复始的运行……宇宙天生如此,没有扩张缩小,人在茫茫宇宙中太渺小,无法观测宇宙全貌,人来到这世上不容易,珍惜今生,为今生负责,别想太多……
其他网友观点按现有理论,星系离我们远去确实就表明宇宙在扩张 。宇宙扩张是基于宇宙膨胀,宇宙膨胀尚未到达的区域,是不存在空间和时间概念的 。
“空间”和“真空”不能混为一谈,时间则又基于空间的存在而存在 。宇宙膨胀到达新的区域后,这一区域才有空间和时间,才能称之为宇宙(新的一部分) 。【星系离我们远去就是因为宇宙扩张吗?】但有反对观点认为,宇宙扩张(膨胀)也并不一定成立 。因为宇宙膨胀最重要且近乎唯一的依据是光线红移,虽然宇宙膨胀可以完美解释光线红移,但这并不是红移现象的唯一来源 。
“宇宙红移”和“宇宙膨胀”经典内容中学物理课本常考的一道题,“火车(或汽车)在驶进车站时,为什么鸣笛声会越来越尖锐?”老师给出的解释是:车鸣笛的同时距离观察者也越来越近,人在单位时间内接收到声波波峰数量增多,体现的物理原理是声波频率变大 。反之,车驶离车站时音调就越来越低 。这个原理称之为多普勒效应 。光线(代指各类电磁波)也是一种波,也具有多普勒效应 。
在光谱坐标系中,可见光左侧区域是波长短、频率高的紫外线;在可见光右侧区域是波长长、频率低的红外线 。
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美国天文学家哈勃经长期观测发现,几乎所有星系都存在光谱整体向红外线区域偏移的现象,即所谓“红移” 。由此,哈勃于1929年提出“所有星云都在彼此互相远离” 。
又根据公式“v = s/t = h·r”(r=s 为天体间的距离;h=1/t 当t→∞时h→0为一个常数),v ∝ r 。因而,“天体间距离得越大,离去的速度也就越快,宇宙膨胀并不依赖于斥力” 。
这就是宇宙红移及宇宙膨胀的主要内容 。虽然h作为一个常数却不是定值,但哈勃这一理论得到了广泛关注和认可 。
宇宙膨胀解决了红移问题,但也引发了更多未解难题对宇宙膨胀进行溯源,引出奇点大爆炸理论,由此也牵出宇宙年龄约140亿年 。但问题在于,大爆炸前的奇点“宇宙蛋”,又是怎样的一个存在形式?
不管存在形式如何,“宇宙蛋”必然是物质密度和能量都极高的微小致密空间,而这与熵增原理是格格不入的,是谁以何种方式制造出了这枚“蛋”?
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其二,大爆炸使得物质在短期间内迅速向外膨胀,可能当初一段时间内物质密度还很高,相互间斥力较大,可以起到加速远离效果 。
如今的星系或星云之间,明显是引力起主导作用 。而大量的探测数据表明红移现象普遍存在,即星系之间均在加速膨胀,由v ∝ r空间距离越远离去速度越快 。这显然与引力作用及能量守恒原理都背道而驰 。
其三,按“膨胀”理论持续下去,宇宙的最终归宿又如何?无限膨胀——现有的科学大厦将至少有一半理论体系要面临崩溃;反向塌缩——塌缩的转折点和因素又何在?
最后,天体远离使得光速产生了如此明显的“红移”,那天体离去的速度也是一个不小的值 。那么,当宇宙膨胀的一定程度,星系间距离足够远,这一速度将大大增加,最终与“所有物体运行速度都不能超过光速”是否矛盾?
因而,持宇宙膨胀反对观点人士认为,“红移”现象并没有错,问题在于引起“红移”的原因,是否为宇宙膨胀所引起,即单纯的多普勒红移?
红移来源有多种可能,宇宙膨胀或许并不存在在宇宙不同势能区域,时间会以不同速率度过 。引力导致时空扭曲率越大,时间就过得越慢,即时间膨胀 。对于地球观察者而言,单位时间内接收到的光线波峰数量减少 。
因而,天体的重力场也能使自身发出的光线或靠近该场区其他天体光线发生红移现象 。天体质量越大,扭曲时空越明显,而目前的科学技术还不能轻易区分重力红移和多普勒红移 。
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正确区分重力红移和多普勒红移,是一个尚有提升空间的事情,然而这还是只是冰山一角 。人们对宇宙还有太多问题搞不清楚,例如暗物质、暗能量是否存在 。若存在,是否会造成光线红移?
德国海德堡大学教授韦特里奇就提出了一个理论:他发现原子所发出的光受到其组成粒子的支配,组成天体原子的质子数增加,也会导致光线向红光区域偏移 。
再结合霍金对黑洞解释的“霍金辐射”:黑洞吸收了附近一对正负粒子(暗物质)中的负离子,正粒子逃逸出去,在外界看就像黑洞发射粒子一样 。由此看来,宇宙中原子增加质子数也并非无稽之谈 。
其他网友观点星系离我们远去就是因为宇宙扩张吗?
从宇宙膨胀的理论来看,星系的远离确实是因为宇宙的膨胀!但这并非普适,因为宇宙膨胀,星系远离的适用于在一定宇宙尺度以上的距离时,例如在本星系群这样的范围内,能左右星系运动的是相互之间的引力影响!
一、哈勃常数
一般对天文有所了解的朋友对于大神哈勃应该是如雷贯耳,毕竟当今宇宙的膨胀速度初步测定就是哈勃和米尔顿·修默生完成的,他们在二十世纪的二十年代通过观测遥远的星系的红移发现都在远离,经过将近十年的观测,在1929年提出了描述宇宙膨胀速度比例的速度/距离比,早期符号为K,数值为500,后来大家都将这个比例称为哈勃常数!并用H成为习惯符号 。
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当然哈勃常数从从诞生以来到现在经历将近十倍的变化,主要是随着观测技术的进步,不断加入修正参数,因此数值逐渐下降,但即使到现代哈勃常数仍然没有以讹确定的数值,因为各个观测对象所测量的系数有比较大的差异,如下图!
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每个测量值的背后都有一堆观测数据作为背书,不过现在一般以普朗克卫星测量的67.8KM/S/MPC为准,即宇宙在每隔百万秒差距(约326万光年)的距离上膨胀速度增加67.8KM/S!
二、星系都在远离吗?
还真不是,比如大犬座等数十个矮星系以及大小麦哲伦星系,都已经屈服在银河系强大的引力之下,而仙女星系则以每秒110KM/S的速度正在向银河系靠拢,预计三十至四十亿年后与银河系合并!
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被银河系撕扯成环状结构围绕银河系公转的多个爱星系!
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因此从数百万光年到数千万光年之间,引力仍然占据了绝对主导权!但随着距离增加,引力主导将逐渐被宇宙膨胀赶上并占据上风!比如在2.5亿光年(1.5亿-2.5亿光年)外的巨引源,银河系以及本星系群中的银河系接近的速度超过600-800KM/S,那么巨引源因宇宙膨胀产生的远离速度是多少呢?
2.5亿/326万光年×67.8KM/S=5199.38KM/S
跟银河系接近的速度相比,它远离的速度超过6-7倍,因此银河系正走向一个永远都不可能到达的目的地!
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而在更大的尺度上,宇宙膨胀统治了天体宏观运动的!
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