天文宇宙膨胀如何影响居住在宇宙的事物?是所有一切都在变大吗?

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【天文宇宙膨胀如何影响居住在宇宙的事物?是所有一切都在变大吗?】物理学家:早在埃德温·哈勃(著名望远镜)的时代 , 就注意到更远的银河系 , 以很快的速度远离我们 。 通过这个他明白宇宙正在以一个非常特殊不可思议的方式膨胀 。 事实上物体之间的空间在以自己的方式不断扩张 , 而不只是物体在飞散(像爆炸产生残骸一样) 。
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【天文宇宙膨胀如何影响居住在宇宙的事物?是所有一切都在变大吗?】这边不同的地方有一些细节 。
你知道的 , 随着宇宙自身膨胀 , 一切都会膨胀 。 毕竟 , 宇宙膨胀大概与一个拉伸橡胶板类似 。 如果你拉伸橡胶板 , 任何画在上面的东西也会一起拉伸 。
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宇宙爆炸不会导致宇宙中事物一起爆炸 , 仅仅是移动 。
但事实上 , 当所有事物之间和里面的空间增大时 , 事物本身并没有增大 。 或者至少 , 他们迅速恢复的速度快于被拉伸的速度 。 原子尺寸 , 他们的化学健 , 组成他们的所有一切都在被延伸 , 由物理定律和常数决定 。 例如 , 电子轨道尺寸被玻尔半径改变 , a0 , 它刚好适用于物理常量 。,,,,,, 全部都是常数 , 被深深刻进了宇宙定律中 , 但是他们中没有一个非常涉及周围空间多大 。
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周围所有东西都是“应该”的大小 。 至少 , 所有一切是固体 。 较软的事物 , 像恒星 , 气体 , 云朵 , 或是某种东西则倾向于有一个独特的稳定尺寸 。 当宇宙膨胀时宇宙里的一颗恒星也会膨胀 。 但是 , 随着密度的下降导致核聚变率下降 , 核心冷却一点 , 恒星就可以自由瓦解回到它所偏好的平衡大小 。 同样的概念适用于化学健:任何给定分子中的原子都彼此相距一定的距离 , 当空间扩张时可能会分开他们稍远的距离 , 但是毫无疑问他们想要回到最初的距离 。
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值得注意的是这不是任何有几分相似的事物需要担忧/ 包括进计算/ 公开讨论 。 现在宇宙在以大约72(km/s)的速度膨胀/Mpc(每秒公里每兆帕) 。 这个速度被称作“哈勃常数” , 这是一个不可思议的名称 , 它考虑到宇宙的历史从不是恒定的 。 不像其他物理常量是恒定的 。 这个膨胀速度意味着宇宙间距每年以大约 0.0000000074%的大小增加 。
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在宇宙的尺度上(450亿光年 , 给予或接受)膨胀是重要的 。 在我们银河系的尺度上(100,000 光年) , 尤其在人类的尺度上(光年) , 膨胀也不是无意义的 。 你的头发生长比宇宙“膨胀你”的速度快1亿倍 , 但你的原子从不会自然而然的弥补头发的生长 。 尽管如此 , 哈勃常数不能被视为常数 。 事实上它一直在增大 。 因此 , 在未来 , 膨胀可能会在较小的规模上被注意到 。
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或许在某个时刻 , 在难以置信的久远未来 , 宇宙膨胀足够迅速能克服使物质恢复平衡的力量 。 一旦恒星的重力被克服 , 它就会飞离 。 一旦维持化学健的电力被克服 , 其他一切都会过去 。 这个不幸的时刻 , 被并列称为“大裂口”和“大爆炸” 。 大裂口何时发生、是否发生 , 陪审团尚没有定论 , 但如果发生 , 相信会有很长的一条路要走 。
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相关知识
宇宙加速膨胀是宇宙的膨胀速度越来越快的现象 。 以天文学术语来说 , 就是宇宙标度因子 {a(t)}a(t) 的二次导数是正值 , 这意味着星系远离地球的速度 , 随着时间演进 , 应该会持续地增快 。 这速度是哈勃定律里所提到的退行速度 。 于1998年观测Ia超新星得到的数据 , 提示宇宙的膨胀速度正在加快 。 物理学者索尔·珀尔马特、布莱恩·施密特与亚当·里斯“透过观测遥远超新星而发现了宇宙加速膨胀” , 因此 , 共同荣获2006年邵逸夫天文学奖与2011年诺贝尔物理学奖 。
作者: askamathematician/The Physicist
FY: 時青
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