宇宙膨脹可以說是20世紀(jì)初期最令人震驚的發(fā)現(xiàn)之一,因?yàn)樗鼜氐赘淖兞宋覀儗?duì)宇宙的認(rèn)知,而在此之前科學(xué)家們一直認(rèn)為我們的宇宙是靜態(tài)的,即便是愛因斯坦在發(fā)表著名的廣義相對(duì)時(shí),也認(rèn)為宇宙必須要保持靜態(tài)。

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直到1929年,美國(guó)著名天文學(xué)家埃德溫哈勃在觀測(cè)遙遠(yuǎn)的天體時(shí)發(fā)現(xiàn),大部分星系的光譜都呈現(xiàn)出紅移現(xiàn)象,并且那些離我們?cè)竭h(yuǎn)的星系,紅移量越大,由此得知我們的宇宙并非是靜態(tài)的,而是一直不斷的膨脹中。

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所謂紅移現(xiàn)象就是光的多普勒效應(yīng),我們知道聲音在傳播過程中也會(huì)有多普勒效應(yīng),在日常生活中我們會(huì)發(fā)現(xiàn),聲音在靠近我們會(huì)變的尖銳,遠(yuǎn)離會(huì)變得低沉,而光也有這樣的共性,只是光是以顏色來(lái)表現(xiàn)的。

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如果一個(gè)天體在遠(yuǎn)離我們時(shí)它的波長(zhǎng)被拉長(zhǎng),顏色就會(huì)像紅色方向移動(dòng),反之如果靠近我們顏色會(huì)像藍(lán)色方向移動(dòng),而艾德溫哈勃正是發(fā)現(xiàn)了遙遠(yuǎn)的星系都向著紅色移動(dòng),也就說明星系都在互相的遠(yuǎn)離。

并且通過紅移量還發(fā)現(xiàn)離我們?cè)竭h(yuǎn)的星系遠(yuǎn)離的速度越快,由此哈勃還提出了哈勃定律,即星系的退行速度和距離成正比,從而知道宇宙在不斷膨脹。

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那么說到這里可能有些人會(huì)問,既然宇宙是在不斷的膨脹,為什么地球和太陽(yáng)之間沒有因?yàn)榕蛎浂ハ噙h(yuǎn)離呢?

其實(shí)宇宙膨脹并不是天體與天體之間相互遠(yuǎn)離,而是空間的膨脹,我們可以用一個(gè)氣球表示,當(dāng)我們?cè)谝粋€(gè)空白氣球畫上很多黑點(diǎn),當(dāng)吹氣時(shí)黑點(diǎn)會(huì)因?yàn)闅馇虻呐蛎浂ハ噙h(yuǎn)離,這就和宇宙膨脹類似。

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而太陽(yáng)和地球之所以沒有遠(yuǎn)離,是因?yàn)樘?yáng)的引力非常強(qiáng)大,它可以束縛整個(gè)太陽(yáng)系的天體,其引力效應(yīng)大于了宇宙膨脹速度,因?yàn)楦鶕?jù)目前普朗克衛(wèi)星最新測(cè)定的數(shù)據(jù)顯示,如今宇宙膨脹率大約是67千米每百萬(wàn)秒差距,也就是每326萬(wàn)光年的距離上,才會(huì)遠(yuǎn)離67千米的距離。所以只有在遙遠(yuǎn)的星系之間才會(huì)相互遠(yuǎn)離。

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其實(shí)距離我們最近的仙女座星系都不會(huì)因?yàn)橛钪媾蛎浂c我們的銀河系相互遠(yuǎn)離,因?yàn)?a class="keyword-search" >仙女座星系距離地球只有254萬(wàn)光年,它目前由于引力的作用,反而是以120千米每秒的速度靠近我們銀河系,也就是說他們之間的引力大于了膨脹速度。

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所以科學(xué)家預(yù)測(cè)在大約40億年后,仙女座星系還會(huì)與我們銀河系發(fā)生碰撞!屆時(shí)會(huì)相互融合,最終合并成一個(gè)更大的新星系。

下圖是約37億年后銀河系與仙女座星系碰撞樣子

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下圖38-39億年后銀河系與仙女座星系碰撞的樣子

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下圖是約40億年后銀河系與仙女座星系碰撞的樣子

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