宇宙中所有物质都在膨胀扩张吗

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宇宙正在膨胀扩大。迢遥的星河正在向四面八方离我们远去。我们自然而然会料想,真的是所有物质都在膨胀吗?银河在扩张吗?那么太阳系或者以致是在地球上的物体是怎样的呢?原子也在膨胀扩大吗?

宇宙中所有物质都在膨胀扩张吗

不是的。唯一在扩张的物质只是太空本身。想象宇宙就像是烤箱中的正在膨胀的长条葡萄干面包。劈面包在烘焙时,它向四面八方拉伸拉长——即为太空。但是那些葡萄干不会长大,他们只是在面包不断膨胀的时候被带离得阔别对方。

宇宙中所有物质都在膨胀扩张吗

太空膨胀来自大爆炸和暗物质能量的加速。但是存在于太空中的物质,比方行星,恒星,星系依旧是保持原来的大小。随着太空扩张,它使星系相互越离越远。在我们的角度看,我们看见星系正向四面办法阔别。星系离得越远,他们活动得越快。

宇宙中所有物质都在膨胀扩张吗

图解:表现宇宙中差别能量密度组成比例的饼图,根据与观测最符合合的ΛCDM模子,有95%的因素都以充满奇异性子的暗物质和暗能量情势存在。

但是也有一些破例。仙女座星系确着实向银河靠近,并且在约莫四十亿年后会与我们相撞。因此,银河和仙女座之间的引力十分大以至于它在地方程度上降服了宇宙的扩张力。

宇宙中所有物质都在膨胀扩张吗

图解:描述宇宙膨胀的艺术构想图,此中横坐标表现宇宙演化的时间,而对应的空间尺寸(包罗想象中的不可观测部分)都用相应的圆横截面表现。左端表现在暴胀时期发生的急速膨胀(注意不成实际比例),而当宇宙演化到中期时开始加速膨胀。而微波配景辐射的形成、恒星形成、星系形成以及WMAP的出现都在相应的时间上表现出来。 图片来自2006年的WMAP新闻发布会。

在银河系内,重力将恒星维系在一起,太阳系也同样如此。使原子聚在一起的原子能量在其所在范围内比扩张力大。这种情况会不停一连下去吗?或许不会的。

宇宙中所有物质都在膨胀扩张吗

几十年前,天文学家们认为宇宙正在扩张是由于大爆炸留下的动力。但是随着1988年暗物质的发现,天文学家们意识到这是宇宙的将来的另一种可能性。或许这种正在加速的暗物质能量会随着时间推移增多。

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在亿万年后,这种膨胀的压力可能会降服维系星系在一起的引力。最后它可能会变得十分强大以至于恒星星系,行星以致会影响它本身四分五裂。将来宇宙会形成大裂口。假如这是真是的,在迢遥的将来,恒星行星以致原子之间的空间将会扩大。

宇宙中所有物质都在膨胀扩张吗

图解:星系之间的空间正在扩大-摘自:NASA/HST

这种事会发生吗?天文学家们不知道。他们的最佳的观测到目前为止不能清除这种可能,也不能证明它。以是将来的观测和太空任务将会尽力去计算暗物质能量的扩张速率。

以是不是的,在地方程度上是没有扩张的。行星和恒星之间的空间是没有增长的。只有相互没有引力作用的星系之间的间隔正在增加。由于太空本身就正在膨胀。

宇宙中所有物质都在膨胀扩张吗

宇宙的膨胀扩大就是宇宙中相隔迢遥的两部分之间的间隔随着时间的增加。它是一个内涵的本身的扩张不管太空本身改变到多大。宇宙不会膨胀到进入任何事物,也不会要求太空存在于它之外。严酷来说,既不是太空移动也不是太空中的物质移动。相反正是时空度量管理的尺寸和表面在改变规格。固然时空内部的光和物质不能运行得超过光的速率,但是这个范围没有限制那个度量本身。对于一个观察者而言太空是正在膨胀的,并且所有近来的星系都正在徐徐远去。

宇宙中所有物质都在膨胀扩张吗

在宇宙大爆炸后的约莫10^-32秒内的膨胀时期,宇宙忽然扩张,并且它的容积增加的至少10^78倍(间隔上的扩大在每个三维规模上至少有10^26倍),相当于一个物体增大一纳米(10^-9米,约莫一个DNA分子宽度的一半大小)在约莫10.6光年(约莫10^17米或者62万亿英里)大小的长度内。太空中的更加迟钝渐进的膨胀再此之后便不停一连,直到大爆炸98亿年之后(约莫40亿年前),膨胀开始徐徐加速,并且至今仍然在一连如此。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. universetoday-131

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