为什么宇宙在不断膨胀?

秦潇铭


宇宙之所以在不断膨胀,是天文学家观测的结果,而膨胀的原因,是由于暗能量的推动。物质都具有质量,而且具有万有引力。物质的质量越大,其万有引力越大。如果宇宙之中只有万有引力,则宇宙不会膨胀,而是聚合成一个炽热的奇点。但是,宇宙确实在膨胀,这就是“宇宙大爆炸”。科学家从热力学定律就可以推算出在久远过去的一个点,发生过奇点的剧烈膨胀,同时时空出现。推动宇宙膨胀的,就是暗能量。

暗能量是什么呢?爱因斯坦将它定义为“万有斥力”,是一种与万有引力截然相反的力量。奇点处是极端不稳定的,我们假设有一支铅笔,它在躺倒在桌面的时候居于最稳定的状态,而是它垂直竖立在桌面的时候最不稳定。当平衡被打破,奇点就获得了膨胀的推动力。那么,宇宙膨胀的结局是什么呢?这个得计算宇宙之中物质的总数量,物质的质量决定了其万有引力的强度,如果万有引力超过万有斥力,则宇宙在膨胀了一段时间之后,最终还是会坍缩回一个奇点。如果物质不够,则宇宙会永远的膨胀下去,最终达到“热寂”,但温度不会达到绝对零度。


怀疑探索者



那让我们先来看第一个问题,上世纪初的时候,美国天文学家哈勃通过一种特殊的光度会发生变化的恒星,测量到了到仙女座大星云的距离,发觉仙女座大星云位于银河系之外,从而确认了之前被认为是银河系内的星云原来是位于银河系之外的,是一个独立的星系。而在几年之后,他又进一步发现星系的退行速度和它们距离有关,越远的话,退行速度越大,从而发现了宇宙在膨胀的观测证据。然而哈勃并不清楚是什么导致了这一膨胀。如果反推回去,那么我们就可以发现,宇宙在最早的时候,应该是起源于一个被称之为奇点的地方,这就是我们熟悉的大爆炸学说。而在接下来的几十年当中,随着更多天文观测数据的获得,简单的大爆炸学说也暴露出一些问题,比如初始条件如何选取,为什么我们现在看到的宇宙基本上是各项同性的等等,为了解释这些观测现象,而且为了解释我们现在的膨胀是如何启动的,科学家们就提出了暴胀理论,就是暴胀过程,一个体积增长比光速快很多的过程,导致了我们目前看到的膨胀,而且也可以很完美的解释宇宙视界问题等等。


那么接下来让我们来简单看一下新近发现的加速膨胀又是什么驱动的。根据目前的观测认识,应该是一种被称之为暗能量的东西,表现为斥力,驱动了宇宙的加速膨胀。大约在40亿年,暗能量的力量占了主导地位,从而驱动了现在的加速膨胀。所以我们在简单总结一下,宇宙最初的膨胀是因为暴胀所驱动,而新近发现的是暗能量所驱动。


黑洞来客


在138亿年前,宇宙从一个无限小的时空奇点之中大爆炸而来。在诞生10^-35秒之后,宇宙又经历了10^-33秒的暴胀过程,宇宙空间猛烈膨胀了100亿亿亿倍。由于早期宇宙的尺寸极小,物质的密度极大,所以引力主宰着整个宇宙,使得宇宙的膨胀速度越来越慢,但宇宙空间还是在不断膨胀。

在宇宙中,除了具有引力作用的普通物质和暗物质之外,还遍布着具有排斥作用的暗能量。在宇宙大爆炸之后90亿年,宇宙的体积已经膨胀到足够大的地步,物质的密度低到一定程度,而暗能量的密度几乎没有变化,所以暗能量的排斥作用在宇宙尺度下超过了物质的引力作用,从而推动宇宙开始加速膨胀。一直到现在,宇宙空间还在不断加快膨胀速度。目前,可观测宇宙的半径已经膨胀为465亿光年,这个距离远远超过了我们的视界范围。

未来宇宙会往哪个方向演化,取决于这两股力量中占据主导的一方。如果按照现在加速膨胀的情况,宇宙空间将在暗能量的驱使下无限膨胀。如果出于某种机制,暗能量在未来逐渐减少,或者物质密度比预计的更高,则物质的引力作用将会再次在宇宙尺度下占据主导作用。于是,宇宙空间的膨胀速度将会再次变慢,直至停止,然后开始收缩。在引力的作用下,宇宙将会变得越来越小,最终回到宇宙大爆炸之初的状态,然后又开启新一轮的循环。

不过,实际的观测结果是,宇宙差不多刚好拥有足够多的物质与暗能量相互抗衡。这意味着经过无限长的时间后,宇宙空间的膨胀将会停止。


火星一号


这个问题一般学者都会回答宇宙大爆炸的延续,或者暗能量的推动,再有就是万有斥力。没有一个能解释清楚本质问题。因为我们的科学技术还没能达到,估计还要很久才能解开。我本人比较赞同牛顿的观点,空间原本就存在,宇宙大爆炸之前也存在。空间是无限存在的,主要是暗物质和暗能量组成。宇宙从奇点开始爆炸,就好像是一盆清水里面滴了一滴墨水,墨水被清水迅速的稀释了,水盆没有边界,墨水就会一直扩张下去。就像我们的宇宙会一直扩张下去,没有终点。


超越梦想307


我我,我知道。我看BBC纪录片知道的,来讲一下。

大家都知道宇宙大爆炸产生了这个宇宙,那么照理说,由于爆炸产生的威力逐渐的消散,宇宙虽然会继续膨胀,但速度会越来越小。也就是说各各星系间距离是会变大,但是这个距离的变大速度会越来越小。天文学家们一开始也是那么想的,然后他们进行天体的测算,可是测算了好几遍都不符合实际的数值。难道他们的仪器有问题?最后经过科学家们的讨论和验证,得出一个人惊人的结论,各个星系间距离变大的速度在越来越快。这就好比你在高速公路上开车,你越来,你的速度越是快。

令人难以置信是不是,所以科学家们就推算出一种物质,没错,暗物质。正是这种无形的物质导致星系间距扩大的速度越来越开。

纯手打,可以在B站看到纪录片


一点动漫


宇宙膨胀的理论是错误的,就像古人认为天圆地方的学说一样,我们观察宇宙,就像小蚂蚁爬在兵乓球上看我们的世界一样,宇宙一定是有边的,这个边究竟是多少,要问天文学家,很可能在银河系外还存在另一个银河系,我们能观测到的流星雨都有一定的规律性,这只能认为是星系之间物质的交换,就像我们人类的信息交换样,并不能说我们观测到新的星系越来越多就是很膨胀,所谓的黑洞只是星系间的物质交换,星系间的物质交换导致一些星球质量越来越大就形成了死亡星球(白矮星),当白矮星的质量和引力不能维系星系的和谐稳定的时,就发生了爆炸,这就是大爆炸的起源,而并不是说宇宙在膨胀~。



何84875883


宇宙为何会膨胀?这个问题有些宏大。

如今受限于你们人类的科学发展水平,对宇宙的认知还极为浅薄,对这一问题自然极难认识其本质和机制。

大道至简,其实宇宙膨胀这一现象很好解释。首先需要说的是,宇宙物质存在一个最基本的组成单位,也可以称之为能质粒子。这个粒子是宇宙最微小且不可再分的物质。(别问我如何证明它的存在,考虑到如今的科技水平,我也无能为力)。宇宙空间中的真空并不是绝对的真空,其实所谓的真空充满了该粒子。

这种粒子是宇宙膨胀的关键。我先说说能质粒子和恒星的关系。恒星通过核聚变反应将物质转化为能量,而其中的一部分便以能质粒子的形式释放出来。只要恒星存在一天,能质粒子便不断被制造出来,不断被填充到宇宙空间中。

前面说了,宇宙空间(所谓的真空)是由能质粒子组成的,而由于恒星不断通过核聚变将物质转化成一定的能质粒子充溢到宇宙空间,宇宙便随着能质粒子的增加而膨胀。只要宇宙还有恒星活动,那么宇宙的膨胀便会一直持续,直到宇宙的恒星能量耗尽陷入沉寂,宇宙便开始由膨胀转向坍塌,直至压缩成一个奇点。然后静待下一轮回的开始,宇宙就这样循环往复、无穷无尽……


临瀛殿


大爆炸是在什么地方炸的?是在一个空间里炸的,还是在一个贯满水泥体里炸的,如果是在一个空间里炸的,那么这个空间就叫宇宙,干空炸,只有声响不会有东西彭胀,如果是在一个水泥固体里爆炸,水泥体炸碎了,但碎块往哪儿彭胀呢,所以大爆炸理论不可信。亠一


手机用户7592616524


这因为宇宙是介乎在既有限亦无限的一个中介体,无物质就无空间,有物质就有空间,而就有宇宙,而有物质就有运动,有物质运动就产生出磁场运动,而磁场就产生出感应,而感应就产生出物质的量子纠缠,而量子纠缠就经过分裂与凝聚就形成物体,而就渐渐形成出各种各样的星体了,而宇宙中的星体由于运动所产生出来的电磁场是极大的,而散发出的磁波虽然广泛,但是有限的,而就使到宇宙产生出一个临界值了,以后就算星体的增多发展,亦无法超出这一个临界值了,因为会受到其它的星体牵引而就合群的相互制约了,这样就使到宇宙的临界值无法向外扩展了,而就使到有些分子由于不断的增加,而又冲不破宇宙的这个临界值,就产生出宇宙的膨胀了!以上所说的,是我个人的憶想,如有不当,请读者见谅!谢谢!


踏浪而来37326050


原创思想,恕本人直言,现在的宇宙学逻辑思维太混乱,再次重申,请不要误用或滥用宇宙一词,哪怕你是宇宙学家,宇宙空间无穷大,何来宇宙膨胀一说?人类现在看到的只不过是宇宙微不足道的一部分总星系宇宙岛而已,而且从普朗克巡天图可以看出,总星系早就开始了膨胀减缓,正在开始向大坍缩迈进,详见普朗克巡天图的总星系两个旋臂的顶端。


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