宇宙的膨胀速度是多少

宇宙的膨胀速度是多少,第1张

宇宙的膨胀速度是H=67.80±0.77km/s/Mpc,因为宇宙是均匀膨胀的,所以哈勃常数表示:宇宙中两处的距离每增加326万光年,因宇宙膨胀效应导致的退行速度,就增加67.8km/s。

宇宙处于膨胀当中,而且宇宙的膨胀是均匀的;因为,假如宇宙膨胀存在中心,那么越靠近边缘的星系,其分布越稀散,这与实际观测不相符。宇宙中距离约144亿光年的两处,因宇宙膨胀的退行速度将超过光速,但这并不违背相对论,因为宇宙膨胀的退行速度并不能传递有效信息。

关于宇宙的膨胀速度是多少?宇宙的膨胀速度是多少的这个问题官方给的数据是目前天文学测量最精确的宇宙膨胀率,既哈勃常数H=67.80±0.77km/s/Mpc(Mpc:百万秒差距,约326万光年);表示距离每增加326万光年,星系因宇宙膨胀增加的退行速度为67.8km/s。因为宇宙是均匀膨胀的,所以哈勃常数表示:宇宙中两处的距离每增加326万光年,因宇宙膨胀效应导致的退行速度,就增加67.8km/s。也就是说宇宙的膨胀速度是67.8千米每秒。科学家们发现,宇宙的膨胀正在以越来越快的速度发生。我们宇宙的膨胀是加速的,不是恒定的。这意味着如果我现在看到两个星系分开。在足够长的一段时间内,膨胀速度的增加意味着宇宙中物体的密度将会降低。如果每个星系都离其他星系越来越远,我们银河系之外的星系的图像也会变得越来越过时,因为光的传播时间也会增加。

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那么是什么力使宇宙产生了膨胀呢?关于这个问题官方的答案是:“暗物质和暗能量分别通过对普通物质产生的引力作用和推动宇宙做加速膨胀而表明它们的存在。如果暗能量不存在,那么物质间的万有引力作用就会减慢宇宙的膨胀,但是天文观测表明我们的宇宙在做加速膨胀运动”。或许我们对于宇宙的了解还不完整。”原因有可能是存在另一种未知粒子,或许就是常被假设的中微子第4味,也有可能是暗能量(导致宇宙加速膨胀的不明因素)。引力作用是减慢宇宙的膨胀的速度,而一种神秘的暗能量,将物质和空间推开。事实上暗能量被认为是在以更快和更快的速度将宇宙推向宇宙,导致我们的宇宙加速膨胀。

但是本文对当下科学界的这种解释并不表示认同,(因为本文作者认为宇宙中不光有引力存在而且也认为斥力的存在)。在本文进过多年的研究过程中发现,宇宙的膨胀以及所谓的大爆炸都是斥力的作用结果,引力的产生是在斥力产生之后才产生的,在宇宙中引力与斥力是两种相反的力!所以我认为推动宇宙膨胀的力就是斥力!当然目前主流的科学家是否定斥力的存在的,但是这并不代表斥力这种力它不存在。

以上就是宇宙膨胀的速度及本文对推动宇宙产生的膨胀的力的研究与理解!当然这只代表本文的观点,对于是什么力推动宇宙膨胀的这个问题欢迎大家在评论区里留言评论~

想象一下,宇航员乘坐宇宙飞船飞往月球。此时,速度表显示飞船的速度为74千米/秒。但是,地面指挥中心里的科学家,通过用精密仪器探测到的距离除以飞船抵达月球的时间,得出的飞船速度为67.4千米/秒。

速度表和地面仪器都没问题,那么,飞船的飞行速度为什么会有两个?测量宇宙膨胀速度的天文学家遇到的就是类似的问题,他们测得的宇宙膨胀速度有两个。

宇宙膨胀的速度被称为哈勃常数。天文学家测得的第一个哈勃常数为74km/s/Mpc【意思就是说,如果某个天体位于1百万秒差距(Mpc)的距离,它离开我们的速度就达到74km/s(千米/秒),如果距离远一倍,速度也会加倍,从而得知我们的宇宙在膨胀】。

超新星是恒星演化末期产生剧烈爆炸的一种星体,而天文学家如今已经测得大多数超新星的亮度。利用“标准烛光”法,天文学家就可以测得超新星到地球的距离。这种测量方法基于这样一个简单的事实:我们所观察到的蜡烛的亮度,与我们跟蜡烛的距离相关。超新星就相当于蜡烛,离我们越远,它就越暗。

由于已知宇宙会膨胀,那么恒星与恒星之间会相互远离,接下来,天文学家需要再测量出超新星远离地球的速度。当一颗超新星远离地球时,光的波长就会变长(光的速度依然不变),向红光转移,而这种现象被称为红移。通过测量红移,天文学家再计算出超新星的远离速度,之后再除以超新星到地球的距离,就得出哈勃常数。

利用多个超新星,或者其他星体计算得出的哈勃常数也就在74km/s/Mpc上下浮动。但是,天文学家利用高度精确的普朗克太空望远镜,通过测量宇宙的背景辐射,得出的哈勃常数却是67.4km/s/Mpc。

宇宙背景辐射是指宇宙大爆炸38万年后所遗留下来的辐射。在宇宙大爆炸伊始,那时的宇宙是由物质和辐射组成的“大锅炖”。大爆炸之后,宇宙不断地膨胀、冷却,当时间过了38万年,宇宙不再冷却,反而保持一定的温度,而辐射的痕迹仿佛被“冷冻”在了那个时候,遗留到了今天。

然而,现在的宇宙背景辐射与过去的背景辐射影像并不重合,现在的宇宙背景辐射图像更广。天文学家不仅据此终于确认了宇宙正在膨胀,而且还可以通过将现今宇宙背景辐射扩大的规模除以时间,再经过其他计算,精确地计算出宇宙膨胀的速度。

天文学家认真审视了得出这两种结果的过程。他们发现这两个宇宙膨胀速度,从计算和观测过程上来看,都是正确的。但是,真正的“大圣”只有一个。那么哪个速度才是正确的?

天文学家推测由于暗物质的存在,这才导致了不同的测量方法,得出了不同的结果。如果把暗物质的影响考虑在内,那么哈勃常数就会小一些如果把暗物质剔除在外,那么得出的哈勃常数就会大一些。

为了方便理解,我们可以把暗物质比作日常生活中的公路路况。如果路上堵车越来越严重(对应着暗物质越来越多),那么我们的速度就会慢得多,到学校或工作单位所需的时间就越长如果我们可以穿透其他车辆(暗物质就是被假设成可以被电磁波直接穿过),直达目的地,那么我们的车速肯定就会快一些。

只是,关于暗物质的存在,目前依然没有更好的证据。于是,天文学家也在极力寻找暗物质粒子。中微子是暗物质的候选粒子之一,于1956年7月20日被正式发现。中微子呈电中性,不参与任何电磁作用和强相互作用,不参与引力作用和弱相互作用,除此之外,科学家依然对它知之甚少。为了加深对中微子的了解,日本将建设超级中微子探测器。这台探测器包括了一个装满着2.6亿升超纯水的水箱,以及4万个极其灵敏的光探测器,这些探测器可以捕捉中微子与水分子发生碰撞的迹象。

除了继续寻找暗物质存在的证据,秉着严谨的科学态度,天文学家依旧有理由认为,利用超新星得出的哈勃常数之所以较大,原因还可能是观测超新星所用的望远镜不够精确。所以,一台更大、更精确的望远镜——鲁宾望远镜将于2023年,在智利落成,它可以探测更多、更远的超新星。

另外,欧洲欧几里得太空望远镜将于2022年发射。届时,它将为天文学家提供更为准确的红移和引力透镜的探测,从而验证各自的理论。或许到了那时,天文学家才能确定宇宙真正的膨胀速度。

天文学家为什么要如此费力地弄清宇宙的膨胀速度?

如果宇宙膨胀速度是74km/s/Mpc,根据俄国数学家亚历山大·弗里德曼在1922年发现的弗里德曼方程(现代宇宙学就是基于弗里德曼方程发展而来),宇宙中物质和能量的平均密度等于临界密度,那么就说明宇宙是平坦的。宇宙依然是三维的,在这种情况下,如果我们向宇宙中发射两条平行光束,那么这两条光束将永远地保持平行。在平坦的宇宙中,虫洞就不太可能存在,同一物理规律也将在宇宙各处适用。

如果宇宙膨胀速度是67.4km/s/Mpc,宇宙中物质和能量的平均密度就高于临界密度,而这样的宇宙则是一个封闭的球形。在这个宇宙中,如果我们朝太空发射两条平行光束,那么这两条光束最终会相交在一起。在这个封闭的宇宙,虫洞就有存在的可能。在这个宇宙的某些地方,物理规律会跟地球上的不一样。

上述第二个宇宙膨胀速度还导致了一个意外的问题。天文学家反过来,先假设宇宙是封闭的球形,然后再求得哈勃常数。最终得出,哈勃常数理应比67.4km/s/Mpc还要小!这又是另外一个谜团了。

弗里德曼方程还预测了第三种宇宙形状,那就是宇宙是开放、弯曲的,类似于一张拱起来的纸张。当宇宙物质和能量的平均密度小于临界密度的时候,宇宙就是弯曲的。如果我们朝太空发射两条平行光束,那么这两条光束会越来越彼此远离。在这种宇宙中,虫洞也更有存在的可能性,而且在这个宇宙的某些地方,物理规律也会跟地球上的不一样。

尽管天文学家目前只观测到了两种宇宙形状相关的哈勃常数,但不代表第三种宇宙形状相关的哈勃常数不存在。天文学家还需要继续努力,弄清真实的哈勃常数是哪个,因为,不同的哈勃常数决定了我们宇宙的不同命运。


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