科學家是根據什麼發現了宇宙在加速膨脹?

未來探索菌


宇宙加速膨脹是很多科學家經過長久的觀測得到的,取得了很多證據,因此得到天文學界廣泛的認同。

有三位科學家因為發現宇宙在加速膨脹的確切證據獲得了2011年諾貝爾物理學獎。他們是美國物理學家索爾·珀爾馬特、亞當·里斯,和澳大利亞物理學家布萊恩·施密特。他們是通過觀測遙遠的超新星而發現宇宙在加速的膨脹中,他們發現超過50顆超新星所顯現的光度比先前預期的要暗淡,通過分析,這個結果的解釋是宇宙正在加速膨脹。

在多年的天文觀測中,世界各地的科學界們都收集到了對宇宙加速膨脹的證據,這些證據包括宇宙微波背景輻射、宇宙大尺度結構、宇宙年齡、超新星精確的觀測量、星系團的X射線性質等方面長期跟蹤觀測,由此得到了宇宙膨脹越來越快的結論。

由此,宇宙膨脹呈加速的趨勢已經成為科學界的基本共識,並測算出了膨脹速率變化的圖表(見上圖)

一支由多國科學家組成的研究團隊,通過對50萬個變型星系的跟蹤和研究,也發現了宇宙擴張速度正在不斷加快的確切證據,這些變形星系是由“哈勃”太空望遠鏡所觀測到的,從而證實了愛因斯坦廣義相對論的預言。這項研究認為,驅動宇宙以更快速度擴張的神秘力量是暗物質。

澳大利亞昆士蘭大學科學家托馬拉·大衛持續了5年的跟蹤和研究,通過勘測分析了25萬個星系的位置,也得到了宇宙仍在加速膨脹的證據。他通過使用方格紙進行信息位置的繪圖,根據測量這些星系的變化,得到了宇宙加快擴張的證據。這項研究發表在《科學報告》雜誌上。

雖然如此,還是有少數科學家認為宇宙膨脹速度是恆定的,他們對此加速膨脹觀點的證據持懷疑態度。但這些觀點沒有得到更多的支持。

宇宙正在膨脹中,這個結論在科學界已經幾乎沒有質疑,是持續了將近一個世紀的最廣泛共識。

宇宙正在持續的膨脹是1929年被著名天文學家埃德溫·哈勃發現的,他通過觀測遠處星系的光譜紅移現象,得出了這些星系正在遠離我們,且具有各個方向同向性,由此得出了宇宙正在膨脹的結論。近百年來,這個結論從沒有被動搖過。

那麼現在宇宙膨脹的速度有多快呢?我們可以從哈伯常數測算出來。歐州航天局在2013年3月21日宣佈了當時最新測得的哈勃常數,其數值為67.80±0.77(km/s)/Mpc,這個數據是根據普朗克衛星測量結果得出的。Mpc表示百萬秒差距,大約為326萬光年。

這就是說,科學測到的數據是距離我們326萬光年的地方,宇宙膨脹的速度是每秒鐘67.8公里,正負誤差在0.77公里。哈勃定律中的退行速度與距離成正比,當距離大到一定的時候,速度必定要超過光速。

根據現在我們宇宙的可視尺度,宇宙膨脹速度是超過光速的。

我們的宇宙可視範圍直徑為930億光年,每一個Mpc尺度增加67.8公里/秒的速度。根據宇宙可視範圍半徑465億光年計算,那些最遠的星系擴張的速度就達到每秒96.7萬公里,是光速的3倍多了。

這僅僅是可視範圍,而宇宙的不可視範圍無人知道有多大。

這個速度可以解釋我們的宇宙誕生才138億年,可視範圍卻有930億光年直徑。這是因為在宇宙誕生初期發生過暴漲階段,這個階段的宇宙膨脹肯定是超過光速的,且現在的膨脹速度也是超過光速的。

時空本身擴張的速度不受愛因斯坦光速極限的限制,所以大家千萬不要混淆,認為我們這個世界有超光速運動的物質。

有科學家提出一個可怕的理論,宇宙如果一直持續加速膨脹下去,我們這個宇宙終將承受不住這個膨脹速度,而導致時空撕裂,我們這個世界的一切就會化為烏有。

不過不必擔心,如果真是這樣,這個時間也應該在200億至300億年之後。

時空通訊觀點,歡迎點評討論。


時空通訊


主要是紅移現象。紅移就是波長增加,頻率減小。紅移又分為多普勒紅移、引力紅移、宇宙學紅移。其中宇宙學紅移最能證明我們這個宇宙是在加速膨脹的。


多普勒紅移,或者說多普勒頻移比較好理解,類似的就是火車汽車駛過我們,我們聽到的聲音頻率不同。天體的光譜偏向紅移,也就是波長變長,說明它在離我們遠去。

引力紅移,這個就是涉及到廣義相對論,電磁輻射遠離引力場時會有這種現象。

然而前兩者並不能證明宇宙在膨脹,一個證明天體在離我們遠去,而另一個證明他們自己擴散爆炸了。



能證明宇宙在膨脹的,叫宇宙學紅移,就是我們發現天體的紅移增加的比例,與其距離成比例,這就證明了宇宙空間本身是在膨脹的。


蛋科夫斯基


包括牛頓和愛因斯坦在內的科學家都曾經相信過宇宙靜止論,愛因斯坦為了讓宇宙保持靜止還特地引入了“宇宙常數”這個概念,有此可見宇宙靜止論在當時的地位。


1929年美國的天文學家哈勃首先發現了宇宙中星系的紅移現象,由此證明了宇宙其實在不斷膨脹的,愛因斯坦聽到這個消息後專門去哈勃工作的天文臺看了一眼,回去之後愛因斯坦就把宇宙常數刪除了,並且把它稱為一生中最大的錯誤。

哈勃是通過對其他星系光譜的研究而發現宇宙在加速膨脹的,牛頓是最早發現光譜的人,他把太陽光用稜鏡分解成了七種顏色,後來的科學家們也根據其他恆星的光譜來推測它的溫度和主要元素,而光本身也是電磁波的一種,所以根據多普勒效應,當天體在離我們遠去時,它們的光譜就會向紅色移動,如果它們在靠近我們,光譜就會向藍色移動。



哈勃通過分析其他星系的光譜,發現大部分星系的光譜都在向紅色移動,也就是說它們都在飛速遠離我們的銀河系,而且星系紅移的大小和星系離開我們都距離是成正比的,也就是說越遙遠的星系離開我們的速度越快,由此哈勃得出了宇宙正在加速膨脹的事實。

宇宙膨脹完美證實了宇宙大爆炸理論的正確性,並且根據宇宙大爆炸理論,宇宙的背景溫度將會隨著宇宙的膨脹而降低,於是科學家們就發現了宇宙微波背景輻射,目前宇宙的背景溫度是3k,這就是因為宇宙正在不斷的膨脹,並且隨著時間的推移,宇宙的背景溫度還會進一步降低。



宇宙探索未解之迷


1916年愛因斯坦提出廣義相對論的場方程後,用這個方程來研究宇宙模型,但是得出的確是一個動態的宇宙,不是膨脹狀態就是收縮狀態。由於當時的主流思想認為宇宙是穩態的,愛因斯坦也沒有跳出這個圈,就在場方程中加入了一個宇宙學常數(比例常數)來維持宇宙的穩定。


在十多年後哈勃發現了宇宙正在膨脹的證據,所有的星系都在遠離我們,並且距離越遠退行速度越快。愛因斯坦知道後曾親自去威爾遜山天文臺觀測結果。但是當時天文學家和宇宙學家都認為宇宙膨脹是在減速膨脹,因為受引力作用會拖慢膨脹速度。這個模型的結果就是宇宙大塌縮。

為了確定宇宙的命運,科學家們開始著手去測量宇宙膨脹的速度,方法就是超新星測量法。主要是針對Ia型超新星。因為它們的真實亮度是一致的,但是視亮度會根據距離而變化,就可以通過這個方法測所在星系距離。

通過數年的測量總結繪製出宇宙膨脹速率變化圖如下:

宇宙已經呈現出加速膨脹的事實,科學家據此提出了暗能量的概念。發現宇宙加速膨脹的團隊也因此獲得了諾貝爾物理學獎。


這裡是科學黑洞,歡迎你們的關注與點評,圖片來源網絡侵刪。

科學黑洞


宇宙在膨脹的說法是根據,哈勃觀測到遠距離星球的星光譜與我們太陽光譜(紅橙黃綠青藍紫)相比,都向紅光方向偏移,而且,距離我們越遠的星球,光譜的“紅移”量越大。由此,哈勃得出結論:宇宙中的星球互相彼此在分離,而且,分離速度加快(互相離的越遠的星球,星光譜紅移量越大)。

然後,哈勃教主推理說,宇宙在膨脹,;宇宙一定是從某個“開端”開始膨脹的;宇宙是從某個“開端點”,嘣,炸開的,然後,一直膨脹到現在;宇宙的這個“開端點”就是一個“奇點”,包含了宇宙的所有物質,體積無限小(沒體積),密度無限大;宇宙這個奇點放不到“孃胎”裡,因為宇宙在這個奇點前和上沒時空,沒一切,就是一個虛無的虛無…虛無!

這個“哈教主”據說是“參考”了廣義相對論,“編出”的宇宙大爆炸理論,宇宙在加速膨脹理論。既然根據是廣義相對論,那就是說,宇宙是個黎曼時空;一切星球恰恰都處在黎曼球的曲面上,一層一層地“相對地”處於黎曼時空球的曲面上;每個星球相對於別個星球的運動,就是在黎曼時空球的曲面上“滾動”,沿測地線“滾動”,形成一個座標變換的“流形”。因此,宇宙中的星球彼此間的相對運動,可不就是在“膨脹、分離”嗎!而且相互離的越遠,時空球曲面“越大”,當然“感覺”分離更快些!這就宇宙這個黎曼時空球的拓撲性質而已!


譚宏21


因為遙遠的恆星發出的光都有紅移現象。紅移就是多普勒效應在光學中的體現。

下面解釋一下什麼是多普勒效應,一列火車向你開來,正好它持續鳴笛,你會發現接近你時聲調會提高,離開你時,聲調變低。聲調就是聲音的頻率,這就說明運動物體發出的波的頻率會改變。接近你時,頻率升高,反過來,降低。判斷汽車高速超速的測速裝置也是利用這個原理,頻率的變化量和移動物體的速度成正比。

回到正題,星光有紅移,就是頻率在變小,這就說明恆星在遠離我們。宇宙在變大。


tony王1


既然通過獲得諾貝爾獎的三次科學家研究證實一一宇宙是在加速膨脹

。請問根據平衡觀點來看,哪裡又可能在加速收縮呢?不可能是處於宇宙內的動植物和水土這些物質吧

。間或是這些物質的內核結構之表面在膨脹,而這些物質的內核之內層卻在收縮?


新經濟牽引一實戰


是根據對天體的觀測並按紅移理論推演。然而也存在藍移現象,所以,宇宙中天體系統並非全部相互遠離,最近中國天文學家就觀測到了中子星合併。

宇宙膨脹說我不相信。宇宙無邊無際無始無終,其大無外如何膨脹?


稀裡糊塗5371


主要是科學家根據紅移現象來推斷的宇宙中的星體在不斷的遠離我們。也間接說明宇宙在膨脹。具體的可以看看我昨天發表的視頻關於紅移現象以及量子糾纏


生活科技大雜燴


科學家是根據自己身體內的血液沸騰而斷言說宇宙在膨脹變大。一切的新發現,它的本質是?原本就存在的,而且不為觀察者意志所轉移的客觀存在嘛!所以,這個結論是被自己的預設觀念決定了!並不能闡述宇宙的真相!


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