为什么宇宙会膨胀呢?

未来探索菌



在1929年以前所有人都认为宇宙空间本身是恒定不变的,连爱因斯坦都在理论中加入了“宇宙常数”的概念来实现一个静止的宇宙,但1929年的埃德温.哈勃用当时最强大的威尔逊山望远镜对20多个星系谱进行观测后,他发现这些星系基本都在远离我们的银河系,由此哈勃发现了宇宙正在膨胀这一事实,并且根据星系的退行速度推测宇宙中的所有物质在很久以前是融合在一起的。

爱因斯坦本人在听闻宇宙膨胀被发现后专门跑到了哈勃工作的天文台,亲眼观测之后爱因斯坦就把宇宙常数给删除了,还引以为平生最大错误。

碍于当时的技术限制,科学家们靠哈勃常数估计出的宇宙年龄是150亿年左右,而哈勃常数经过不断的测量修正已经趋于平稳,现在人们宇宙年龄是138.2亿年。


我们的宇宙在138.2亿年前处于奇点状态,在奇点状态下任何物理定律都不存在,时间也同样不存在,因此我们不能用现在的理论去尝试描述宇宙大爆炸之前的样子和性质。

我们的目前知道的只是宇宙大爆炸造成了宇宙空间本身的超光速膨胀,现在的科普文章总喜欢把宇宙本事比做一个正在膨胀的气球,星系之间的距离会随着气球的增大而慢慢拉长。

现在科学家认为宇宙膨胀是由于暗能量导致的,暗能量占据了我们宇宙总质量的70%,因此它才是主导我们宇宙的终极物质,如果没有暗能量,那么宇宙会因为引力的原因坍缩,但暗能量的质量如此之多,所以宇宙的末日很可能是不断膨胀带来的大撕裂。


宇宙探索未解之迷


答:为什么宇宙会膨胀呢?回答这个问题首先我们要认识一下眼前宇宙的前世今生。根据科学家公认的研究结果,我们现在看到的宇宙它的年龄是138.2亿年,可观测直径930亿光年,预估完全直径1600亿光年。它的诞生是奇点大爆炸,大爆炸开始了宇宙大膨胀,而且一直膨胀到今日还在继续不停的膨胀着。所谓不停的膨胀,正是宇宙大爆炸时诞生的各星系云团在不停的运动而己。每个星系云团都有自已的运行轨迹可寻,没有轨迹的孤星终被吃掉或被吸附到有轨迹的星系里面,它们都在按自已的轨迹而运行着。宇宙膨胀是宇宙生命成长的一种形式,从收缩到膨胀,再由膨胀回到收缩起点“热寂”,(学术界主流观点),这就是宇宙生命的一个周期,只是宇宙生命的周期比人类生命周期大的多,大的远,大的让我们无法知道要多长间才能完成一个生命周期的轮回。读到这里我们就应该明白了,原来宇宙就是在膨胀中诞生,在膨胀中成长,在膨胀中死亡。热力学定律不会让宇宙获得永生,新的恒星无法继续形成时,宇宙抵达热寂平衡点,宇宙的状态如同诞生之初的那一碗汤状时空。热寂是热力学的终点,整个宇宙任何一处的温度都仅仅比绝对零度高一点,这时宇宙开始大坍缩,所有的星系,物质最终都会变成原子状态,再经过一次偶然的量子涨落,新一轮的大爆炸又形成了,下一个宇宙诞生,宇宙又开始了新一轮的大膨胀。不过这种结局要等多少年才可出现,现在谁也不知道。完毕!



翠蜻蜓


“宇宙膨胀”与大爆炸没关系


沪生泉
2018-11-2309:41

天文学家通过各种天文观测手段发现:宇宙在膨胀,而且不是像枪射出的子弹一样射向一个方向的膨胀,而是四面八方的膨胀。

请注意:天文学家所说的膨胀宇宙不是人类所定义的宇宙,而是银河系所从属的上层次空间生命体——XX系域。(参见我的短文《为啥会有“宇宙有限论”出现》)

那么,XX系域的膨胀事实能不能证明:XX系域是其大爆炸的产物呢?我以为:XX系域膨胀与其大爆炸没关系,简述理由如下:

生命体具备能量释放与能量吸收的功能,且也有其平衡温度。(参见我在百度阅读中的《自然科学的新说法——生命体》和我的短文《探究平衡温度是破解生命体之谜的必由之路》)

当生命体的能量释放小于能量吸收时,生命体则处于成长旺盛期,生命体为了保持平衡温度而膨胀自身体积;

当生命体的能量释放等于能量吸收时,生命体则处于成长稳定期,生命体为了保持平衡温度而保持自身体积;

当生命体的能量释放大于能量吸收时,生命体则处于成长衰退期,生命体为了保持平衡温度而缩小自身体积。

XX系域正处膨胀的事实,只能说明XX系域正处成长旺盛期,而与XX系域产生是无关的。


沪生泉


一个人绕宇宙一周最终可回到出发点的思想是科学幻想的好题材,但实际上它并没有多大意义。因为可以指出,一个人还没来得及绕回一圈,宇宙已经坍缩到了零尺度。你必须旅行得比光还快,才能在宇宙终结之前绕回到你的出发点而这是不允许的!在第一类弗里德曼模型中,宇宙膨胀后又坍缩,空间如同地球表面那样,弯曲后又折回到自己。因此,它在范围上是有限的。在第二类永远膨胀的模型中,空问以另外的方式弯曲,如同一个马鞍面。所以,在这种情形下,空间是无限的。最后在第三类刚好以临界速率膨胀的弗里德曼模型中,空间是平坦的(所以也是无限的)。

但是究竟可用何种弗利德曼模型来 ,苗述我们的宇宙呢?宇宙最终会停止膨胀并开始收缩或将永远膨胀吗?要回答这个问题,我们必须知道现在的宇宙膨胀速度和它现在的平均密度。如果密度比一卜由膨胀率决定的临界值还小,则引力弱不足以将膨胀停住;如果密度比这临界值大,则引力会在未来的某一时刻将膨胀停止并使宇宙坍缩。利用多普勒效应,可由测量星系离开我们的速度来确定现在的宇宙膨胀速度。这可以非常精确地实现。然而,因为浅们不是直接地测量星系的距离,所以它们的距离知道得不是非常清楚。我们所知道的只是,宇宙在每10亿年里膨胀5% -10%。然而,我们对现在宇宙的平均密度测量得更不准。我们如果将银河系和其他所有能看到的星系的恒星的质量加起来至是按对膨胀率的最低的估值而言,其,贡量总量比用以阻止膨胀的临界值的1%还少。



然而在我们以及其他的星系里应该有大量的“暗物质”,那是我们不能直接看到的,但由于它的引力对星系中轨道的影响我们知道它必定存在。况且人们发现,大多数星系是成团的。类似也,由其对星系运动的效应,我们能推断还有更多的暗物质存在于这些成团的系之间。将所有这些暗物质加在一起,我们仍只能获得必须用以停止膨胀的密变的百分之十。然而我们不能排除这样的可能性,可能还有我们未能探测到的其他的物质形式几乎均匀地分布于整个宇,它仍可以使得宇宙的平均密度达到停上膨胀所必需的临界值。所以,现在的证居暗示,宇宙可能会无限地膨胀。但是,所有我们能真正了解的是,既然它已经膨胀了100亿年即便如果宇宙还要坍缩,则至少要再过这么久才有可能。这不应使我们过度忧虑到那时候,除非我们到太阳系以外开拓殖民地,人类早扫于太阳的熄灭而死亡殆尽!

所有的弗利德解都具有一个特点,即在过去的某一时刻(约100亿至200亿年之前)邻近星系之间的距离为零。在这被我们称之为大爆炸的那一时刻,宇宙的密度和时空曲率都是无穷大。 因为数学不能处理无穷大的数,这表明广义相对论(弗里德曼解以七为基础)的预言,在宇宙中存在一点,该处理论自身失效。这正是数学家称为奇点的一个例子。事实上,我们所有科学理论都是基于时空是光滑的和凡乎平坦的基础上被表述的,所以它们在时空曲率为无穷大的大爆炸奇点处失效。这表明,即使在大爆炸前存在事件,人们也不可能用之去确定之后所要发生的事件,因为可预见性在大爆炸处失了。


达古巴


因为宇宙斥力和宇宙引力并不平衡,而由暗能量(70%)主导的宇宙斥力在目前是大于可见物质(4%)和暗物质(26%)的引力总和,这表现出来就是宇宙的膨胀。



你要进一步问我为什么暗能量要比我们的可见物质多得多,我就没法回答了,科学家也不能解释,只能说这就是我们宇宙的样子——

从一个奇点暴涨,一直在今天仍然加速膨胀的宇宙。

没错,我们的宇宙在经历了138.2亿年之后,似乎并没有停下来的趋势,而是在加速膨胀。

这不是胡扯,而是有实实在在的观测依据的,最出名的莫过于标准烛光——la型超新星的发现了。


la超新星作为一种特殊的超新星,是由白矮星吸食伴星的物质,超过临界质量引发的超新星爆发。因为临界质量是定的,所以爆炸的白矮星绝对亮度都一个样,光度随着距离的变化也一样变化,这就是我们为什么叫它标准烛光的原因。


只要根据实际观测到的亮度,再结合它的光变曲线,就能得出它距离我们有多远,进一步

根据多普勒效应测出红移量,就知道它的远行速度是多少了,这样得出的速度就是它在该位置的宇宙膨胀速度。

宇宙膨胀还有个特殊之处在于它是整个空间的膨胀,没有膨胀的中心,就像气球上的点,每个点都在互相远离。

今天的宇宙,根据微波背景辐射探测器传过来的数据分析,可视宇宙直径已有920亿光年,在那里的边界,星体相对于地球的移动速度,已经接近光速。


再往外走,那里的光将永远到达不了地球,对我们人类来说,我们也永远观测不到可视宇宙之外的宇宙。


挡不住的熵增


此提问是近来科学家的理论假设。并没有完全的证据来证明宇宙是膨胀的。这是人的大脑主观意识的产物。

宇宙:是个无边无际的概念,宇代表空间上。宙代表时间上。都是无限大这么个概念。既然是无限大。又何来膨胀长大之说?

还是中国古老文化的宇宙论解释的比较好。宇宙分为本体和现象。在现象世界里万事万物是缘起的。是由阴阳不断变化缘起缘灭显现出来,缘聚则合,缘灭则散。

在本体论上讲:宇宙万物是一个整体。称之为心。宇宙的现象是由心的变化而现起的。心外无物。物外无心。心物又是一体的。这也是精神的最终极源头真理所在。


凡转如是


是因为暗能量。

哈雷发现很多星系都在离我们远去,也就是宇宙的膨胀。后来,科学家把这种使宇宙膨胀的神秘能量叫做暗能量。

宇宙大爆炸之后,有一种叫暗物质的东西使宇宙大爆炸后的灰尘和其他东西聚在一起,形成了行星和恒星,也就是说,没有暗物质就被没有我们。除此之外,暗物质还使行星与恒星之间的距离越拉越近。但在大约70亿年前,一种叫暗能量的东西崛起,它战胜了暗物质,使宇宙开始膨胀。

宇宙就像湖,如果我们往湖水里扔一块石头,所产生的涟漪的大小取决于湖水的密度等因素。几位科学家靠研究宇宙大爆炸的余波的速度以及频率推算出宇宙中只有4.6%是由原子构成的,有21%是由暗物质构成的,竟有73%是由暗能量构成的!暗物质使宇宙聚合,而暗能量使宇宙膨胀,膨胀的力量大于了聚合的力量,所以宇宙膨胀。

但有一点必须要说,暗能量不仅可以使宇宙膨胀,还可以使原子扯散。到很多年后,暗能量过多,把我们所在的星球扯散,就连原子也逃不掉!


科学1433223


宇宙膨胀的根源是惯性的使然,其实目前并没有什么动能使宇宙继续扩张,这只是宇宙之初脱离元始态后所带来的元始动力。

一旦这种元始动力开始衰竭的时候,就是宇宙的轮廓形成时,这也是他的最大直径。

从此宇宙开始由来时的路径回归元始态,从哪里来,回哪里去。

宇宙的形成与灭亡对于我们人类来说是极其漫长的时空演变。但以另外的视野与角度看,他的整个演变过程是极其简单和短暂的,就像我们擦亮的一束火花,转眼即逝不留一丝痕迹。

宇宙回归元始态后将永远消失,以后生成的形态不会是我们现在宇宙的模样。


千面缘


前提,宇宙大爆炸理论正确 ,那么有以下关系

简而言之:平均密度与临界值的关系

因为宇宙膨胀的很均匀 (由 微波背景可知)

引力会让宇宙轮回

宇宙平均密度

平均密度>临界值,则塌缩

宇宙至少100亿年内不会停止膨胀

平均密度与暗物质有着密切的关系

摘抄自 《霍金演讲录――黑洞婴儿宇宙及其他》


偷学使我骄傲


我有一个构思,鉴于原子模型原理,假设宇宙是一个圆球形,那么所谓奇点也许就是一个质量极高的核,它的质量近乎于接近占宇宙可见物质的90~95%,这也许就是人们一直在寻找的所谓“暗物质”。由于宇宙天体大势是围绕这个宇宙核在旋转的(旋转角速度可能存在周期性变化),导致我们会观察到各星系间不匀速的脱离现象(即所谓的宇宙膨胀)。而当宇宙大势处于旋转低速期时,又会呈现互相靠拢的现象(即所谓的宇宙塌缩),实际上就是一次宇宙大势围绕宇宙核的速率律动而已。


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