宇宙膨胀这事儿,简单说就是天上的星星越跑越远!科学家通过观察发现,星系之间的距离每天都在拉大,就像一群人在操场上散开,越跑越远。这全靠一个叫“红移”的现象告诉我们的,红移就像是宇宙在给我们发信号,证明它一直在“长大”。
这红移可不是随便看看就懂的,科学家得用望远镜盯着天上的星星测。远的星系红移更明显,因为它们跑得远,光被拉得更长。科学家还用了个字母“z”来表示红移大小,地球旁边的星星红移几乎是零,远处的就大得吓人。
说到这儿,得提提宇宙的起点——大爆炸!科学家认为,137亿年前,宇宙从一个超级小的点“砰”地炸开。从那以后,宇宙就没停过,一直在膨胀。就像吹气球,气球越大,表面的点离得越远。
你可能觉得奇怪,宇宙膨胀跟光速有啥关系?爱因斯坦不是说啥都不能比光快吗?可宇宙膨胀还真是个例外!早期宇宙膨胀速度快得吓人,比光速还快。这不违反爱因斯坦的理论,因为膨胀的是空间本身,不是啥具体的东西在跑。
为啥宇宙半径465亿光年,年龄才138亿年?因为空间膨胀把光线拉得老远!我们看到的光,是星星好多亿年前发的,跑了465亿光年才到我们这儿。这说明,宇宙膨胀让光跑的路比我们想的要长得多。
科学家还发现,宇宙膨胀速度不是一成不变的。刚开始快得离谱,后来慢了点,现在又有点加速。普朗克望远镜拍的宇宙微波背景图,展示了大爆炸留下的光,已经被拉到微波阶段,红移得没法再红了。
红移还有几种类型,比如多普勒红移、引力红移和宇宙学红移。多普勒红移是因为星星跑远了,引力红移跟引力场有关,而宇宙学红移就是宇宙膨胀的“功劳”。我们平时说的红移,大多是宇宙学红移。
这事儿有啥意义?红移告诉我们,宇宙不光在膨胀,还让我们知道自己多渺小。我们看到的宇宙,只是它的一小块。那些远得光都到不了我们的地方,可能永远是个谜。
说到生活里,这就像我们小时候玩的游戏,操场上跑远了,朋友的声音就听不清了。宇宙膨胀也是这样,星星跑得太远,光到我们这儿就变了样。科学家用红移研究宇宙,就像我们用耳朵听朋友喊啥。
宇宙膨胀还有个让人感慨的地方。未来,我们能看到的宇宙会越来越少。因为光跑不过膨胀的速度,很多星星的光永远到不了地球。想想就有点孤单,但也让人觉得宇宙真是个神奇的地方。