宇宙在膨脹,那麼銀河系內的天體之間是否也在彼此遠離?
按照廣義相對論和「大爆炸」宇宙模型,科學家認為宇宙中的天體在加速「逃逸」。其主要根據是遠紅外效應和宇宙背景輻射,這二項觀察結果主要來自宇宙「邊緣」,於是科學家得出結論:宇宙天體正在遠離我們而去,天體之間的距離也在拉大。
按照這個說法,人們自然也想到,銀河系的天體是否也遵循這個規律?而觀察發現並沒有。有人試圖用「系統」說法:對於銀河系來說,其中的天體都在「系統」內,它們的總動量不變,所以總體保持穩定。這種說法是否令人信服尚不確定。
圖中疑似一顆「逃逸」銀河系的恆星
事實上任何穩定都是相對的。銀河系內部經常有天體的離開、靠近、碰撞,甚至有個別天體的「逃逸」,但是沒有發現銀河系天體整體相互遠離的情況。
那麼,宇宙星系之間的遠離,是否意味著星系裡的天體也在彼此遠離呢?
星系之間之所以會遠離,是因為大型星系自成一體,並沒有受到其它星系的太多影響,宇宙在膨脹過程中,當初爆炸向外拋射物質,再沒有阻力的情況之下,基本都是延外圍進行,並不會停止。而星系中的天體在星系成型後,基本處於互相牽制穩定的狀態,所以天體之間相對來說是比較穩定的。
雖然這也不是一個絕對東西,比如說我們的月球因為地球自轉減慢就在遠離地球,各天體之間因為質量的損失,或在運動中產生的離心力大小問題,慢慢遠離也不是不可能的,但是相對於穩定的星系來說,那種遠離速度幾乎可以忽略不計,是一個相當漫長的過程。
我們的宇宙是在膨脹當中,宇宙的膨脹意味著宇宙空間的擴大,在總質量不變的情況下,意味著密度的減小。宇宙的膨脹帶來的就是大部分星系之間的遠離。但也不一定就是遠離,我們的銀河系就是正在向仙女星系靠近。
空間隨著膨脹在擴大,引力束縛在一起的物體不會被分開
我們先舉個例子,假如有一張長長的橡皮膜,你站在初始的地方,在你前面1毫米處放一個紅旗,在100毫米處又放一個紅旗,1000毫米的地方再放一個等等,就這樣放下去。
現在我拉動橡皮膜的另一端,使快速的延展開來,然後停下。這時你測量你面前的第一個紅旗時,你會發現不再是1毫米了,而是2毫米,結果你就得出結論,第一面旗子在以每天一毫米的速度移動。
當你再繼續測量第二個紅旗的距離時,它也變成了200毫米,你又得出結論,它在以每天200毫米的速度移動。
現在你可能知道了,距離1000毫米的紅旗移動比第一個紅旗快了1000倍,這似乎看起來離我們越遠的紅旗,以越快的速度離開我們。
這就像我們現在的宇宙,而重要的是我們宇宙的膨脹不是一種力,不能使銀河系內的天體遠離,因為物體的萬有引力克服了宇宙膨脹的效果,包括太陽系在內的銀河系都是一個系統,在這個系統裡面主要是引力維持。
無論何時,膨脹本身不是一種力。如果一團物質停止膨脹後聚集在一起,宇宙的整體膨脹就不能把它分開,因為它不是一種力。這是一種平衡,星系內沒有擴張。
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