是星系在远离我们,还是空间在膨胀?
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发布时间：2022-10-10 13:06
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时间：2023-10-08 21:41
第一个问题：什么是空间？
这个问题本身就很就很难理解，一方面感觉触手可及另一面却又很难找出具体、直接、恰当的解释，直观来说它是长、宽、高三个维度所构成的可以填充物质的区域。在一般人的印象中，空间是无限的，因为毕竟每一条直线都可以无限延长，但在天文物理学中却并非如此。 天文学家们认为：空间来自于宇宙大爆炸，宇宙之内都是空间，空间没有“外面”；但空间同时又是封闭的，也是有限度的。
在古典科学时代，人们常把空间和“水”和“气”相类比，认为空间也是一种有质的存在，并把这种物质称为“以太”。但现代科学否定了这一点，空间就是空间，它可以填充进任何物质，也可以什么也没有，只是单纯的空间。
第二、人类为什么会认为空间会膨胀？
要解释这个问题首先就要从即 “静态宇宙观” 说起。在现代科学和大爆炸理论出现之前，无论是科学家还是哲学家，各个民族、文明几乎上都认为我们的宇宙是一个稳定、恒态的宇宙，它没有来源没有结束，也没有大的变化。天上天下，日月星辰都随着宇宙规律稳定的运行。
最先对这个问题提出疑问的开普勒，到了1823年，德国天文学家奥伯斯根据开普勒的一些观点，系统的提出了“奥伯斯佯谬”，他认为如果我们生活在一个恒定、稳态、无限的宇宙，则晚上应该是光亮的。因为宇宙中有无数的恒星，这些恒星持续发光总能照亮宇宙。但在那个时代没有人能够回答。
到了20世纪，随着天文技术的进步，人类发现了越来越多的银河系以外星系。美国天文学家爱德文·哈勃在对它们进行测距的同时，意外发现了这些星系的红移现象，而且距离越远的星系红移的越厉害。因此他断定这些星系在逐渐远离我们，也就是说空间在膨胀。
这里有必要解释一下爱德文·哈勃的推理过程： 天文学家观测分析恒星或者星系的光谱，我们可简单的理解为对这些星系进行拍照，然后在可见光的波段对她的光谱进行对比分析。在哈勃出生的年代，人类已经发现了多普勒效应。即当一辆救护车迎面驶来的时候，听到声音比原来高；而车离去的时候声音的音高比原来低。反映在光谱上就是蓝移和红移，即当一个星系离我们越来越近那么它的光谱就存在蓝移现象；反之则是红移。 （上图越靠右，红移越大，距离越远，年代越早，星系越小）
哈勃的想法是先假定所有的星系光谱是一致的，但观测的结果却让他大吃一惊，因为绝大部分星系都存在红移现象，而且距离越远的星系红移的就越厉害，这就不得不让哈勃怀疑这些星系都在远离我们。
这里还是要举一个俗到家的例子，其他朋友也举过。如果要解释这一现象，只能想象所有的星系就像一个气球上的点，随着气球不断被吹大，这些星系之间的相对距离也越来越大。如果宇宙空间是这个气球的话，说明它在不断膨胀。哈勃就是因此提出了宇宙空间膨胀理论，并通过反复计算得出了哈勃定律，成为世界天文学史上彪炳史册的重要人物。
第三、关于宇宙空间膨胀的一些过往和误区。
1、并不是所有的星系都在远离我们，哈珀的结论只是建立在大数据统计基础之上，譬如说仙女座星系由于某种特殊的原因就在接近，直至最后相撞。
2、宇宙空间膨胀只适用于星系，而不是恒星。一个星系内的恒星由于引力的关系大致稳定。
3、造成星系光谱上的红移并不只是多普勒效应，还因为空间膨胀本身拉长了光在传播过程中的波长。当然这是建立在宇宙空间膨胀理论成立，通过反推得出的结果。
4、第一个不相信哈勃理论的是爱因斯坦，爱因斯坦曾经亲自到哈勃工作的天文台，亲自验证了哈珀的观测和计算记录。
5、在哈勃宇宙空间膨胀理论提出的2年前，比利时天文学家勒梅特就提出了大爆炸假说，哈勃的理论佐证了勒梅特的理论。
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当然是宇宙在膨胀，宇宙膨胀可以理解为空间膨胀或时空膨胀。
这是科学界的共识。如果不了解这个理论的人，可以学习和了解，多看点信息和资料，多学点知识就知道了。
但什么都不懂就胡乱说一通，随意否定科学界共识理论，与科学界对着干，并以此为荣，就完全是无知又阿Q心态了。
星系远离我们是宇宙现象，如果发现某一个或者某几个星系远离我们，或者某个方向的星系远离我们，当然就不能认定为宇宙膨胀。
但所有远方的星系都在远离我们，而且各向同性，且与距离有线性关系，这样的发现除了宇宙整体膨胀，还能用什么原因解释呢？
何为各向同性？就是任意方向看都是一样的。
何为线性关系？就是距离越远离开得越快，而且各向同距离离开速度是一样的，距离与速度有一个正比例关系。
我过去曾经用插竹竿来形容这种膨胀现象，现在再简单说一下。
就是以自己为圆心，各向插100根竹竿，每根隔一米，无论哪个方向看，最远的那根竹竿都距离自己100米。
现在宇宙在膨胀，这种膨胀是均匀的，就像吹气球，气球表面每个花点之间都在分开。
距离自己最近的那根竹竿离开了我们1米，就距离我们2米了。每根竹竿之间的距离都同时均匀的拉大到2米，那么最远的那根竹竿距离我们就200米了。
而且从每个方向看，最远的那根竹竿都距离我们200米了。
这就可以看出宇宙膨胀就是距离越近的离开得越慢，距离越远的离开得越快。
在距离我们50米距离的那根竹竿，就快了我们50倍速度离开，每根竹竿从过去1米分开为2米，第50根竹竿就从过去距离我们50米到了100米。
而第100根竹竿却从过去100米变成了200米。
现在我们看到的星系离开我们就是这样。而可观测宇宙半径有465亿光年，距离我们最远的那些星系看起来离开我们的速度就非常高了。
宇宙膨胀规律是上世纪20年代美国科学家埃德温·哈勃发现的。
埃德温·哈勃是非常有名的天文学家，他的发现奠定了大爆炸宇宙论的基础。
人们为了纪念它，把一台最著名的太空望远镜以他的名字命名。哈勃太空望远镜发射升空30年了，这台望远镜像埃德温·哈勃一样，为人类天文发现立下了汗马功劳。
哈勃通过研究宇宙星系红移现象，得出了一个定律，人们把它叫做哈勃定律。
其表达式为：Vf = Hc x D
式中，Vf为星系远离速率，单位：km/s；Hc为哈勃常数，单位：km / (s·Mpc)；D为相对地球距离，单位：Mpc（百万秒差距，约等于326万光年）。
根据这个定律就能够计算出不同距离星系离开我们的速度。
哈勃常数就是指距离我们百万秒差距，也就是326万光年的地方，星系离开我们的速度。
宇宙膨胀速度整体上叠加超过光速。
这些年科学家们采用天文台观测数值、超新星测算、普朗克卫星测算、引力透镜测算等方法，得出的哈勃常数为67.8km~82.4km/s之间，平均约75km/s。
将数值代入哈勃定律公式，就可得出在465亿光年远的星系，离开我们的速率达到光速的三倍多。
这就是宇宙在高速膨胀，膨胀速度超过光速结论的来源。
但这是整体叠加的速度，如果从近距离小尺度来看，宇宙膨胀的非常缓慢。
根据越远越快，越近越慢的线性关系，哈勃常数测得326万光年的地方膨胀速度为每秒75公里，那么距离我们1光年的地方，膨胀速度就只有2.3cm/s。
这点速度在宇宙空间尺度几乎可以忽略不计。
这也回答了一些人的疑问：既然宇宙在膨胀，为啥太阳没有离我们越来越远呢？
在宇宙小尺度，引力才是天体运动的主要作用力。
这就是一些附近星系天体反而靠拢的原因。
比如银河系和仙女座星系，就正在以每秒约300公里的速度相互靠拢，在未来的30~40亿年，这两个星系将融合在一起。
在我们太阳的周边，有的恒星在离我们远去，也有一些恒星在向我们靠拢。有科学家计算，11800万年后，距离我们最近的将不再是距离4.22光年的比邻星，而是现在距离我们6光年的巴纳德星，届时它距离我们只有3.85光年。
但整体上，宇宙都在膨胀，越远的那根竹竿，离开我们的速度越快。
宇宙的这种现象，只有宇宙膨胀理论才能够解释。
而且从宇宙不断膨胀的现象，可以反推出再过去，宇宙是聚合在一起的，越久远就越紧密。
科学家经过计算，在遥远的138亿年前，宇宙是重合在一起的一个零点，也就是奇点，宇宙就是那个时候由一个奇点诞生。
现在大爆炸宇宙论和宇宙膨胀理论有了越来越多的观测证据支持，如引力波、宇宙微波背景辐射等。
如果要质疑这些理论，就得拿出有力的证据和一套更先进的数理逻辑，否则乱喷除了显示自己的无知，没有任何意义。
就是这样，感谢阅读，欢迎讨论。
关于宇宙空间膨胀的现象，最早是由于哈勃发现了河外星系的退行这一现象而导致的。在此之前，很多人认为宇宙就是银河系，宇宙的范围也仅仅限于银河系的大小。
但是在20世纪20年代，对仙女座星云的测量发现与我们的距离远远大于银河系本身，而且也不是什么星云，而是与银河系一样的星系。由此，人们的视野变得更广大了，宇宙的范围也一下子扩大了很多。
紧接着，人们不断测量河外星系，最终由哈勃发现了星系谱线红移的现象。他在测量了20多个星系后发现，距离我们越远的星系，其谱线的红移越明显，这说明其退行速度也就越快。在红移值和距离上存在着线性的关系，这一关系就是后来的哈勃定律。
随着人们测量更多的星系，更远的星系，发现无论是哪个方向，所有的星系都在远离我们。而且，随着距离的增加，星系退行的速度就越快。我们研究附近的星系移动速度，一般都在每秒数百千米的样子，最快的也不过1000多千米。但是，那些距离比较远的星系，其退行速度竟然超过了数万千米。
这显然不是星系自身的移动速度，由此，人们发现造成这种现象的不是星系，而是空间本身。是宇宙空间自身在不断的膨胀，于是造成了我们观测到的这种现象。
宇宙空间就像一个不断膨胀中的面包，而星系就是面包中的葡萄干，随着面包的不断变大，葡萄干之间的距离也就变得越来越远。而且，无论从其中的任何一点向周围看去，都会看到周围的葡萄干变得越来越远，并且距离越远的似乎速度也越快。这与我们所观测到的现象完全一致。
因此，我们根据观测到的现象可以推测出空间在不断膨胀，而且我们也测量出了膨胀的系数，也就是哈勃常数。空间的膨胀不是在小范围内可以观测出来的，只有在很大的范围内才较明显。目前我们测量的哈勃常数是67千米/秒/MPc，其含义是距离每增加100万秒差距，也就是326万光年，空间膨胀的速度会增加67千米/秒。
在几千万光年的范围内，空间膨胀的速度基本被星系自行的速度所掩盖，不是很明显。但是如果距离达到十几亿，几十亿光年的范围，空间膨胀造成的星系退行速度就很明显了。
空间膨胀的现象不但造成了星系的退行，还造成了一个可观测宇宙的范围。因为由于空间的膨胀，当我们向任何一个方向观测时，如果距离达到了465亿光年远，那么那个位置的星系退行速度就会达到光速。这样就造成了我们无法观测到比这个距离更远的天体，因为空间膨胀造成的星系退行速度超过了光速，那里的光是达到不了我们这里的，所以不会被我们观测到。
注意，这里的超过光速虽然不是星系的真实速度，但是在空间膨胀作用下，视速度就会超过光速。由于物质和信息传递的速度无法超过光速，所以那里的信息就无法传递到我们这里。
所以，空间的膨胀也制造了一个观测壁垒，一个我们无法超越的壁垒，所以，我们可能永远也发现不了宇宙的真实边界，因为那里是我们永远也发现不了的地方。
过去已回答过类似问题。但由于目前这一问题仍在讨论中，无法确定哪一个是准确答案。
宇宙膨胀的过程中，各星系之间的距离会拉开。
两个推测都不对。
第一，“星系在远离我们”这个推测不对。如果“我们”是指地球，那么已经确定的一个事实就是室女座星系正在不断靠近我们。如果“我们”是指任意一个星系，那就是说，星系之间的距离在扩大。目前支持这个观点的是所谓“红移现象”。不过，光谱红移并未被普遍确认：遥远星系的低频光谱问题，可能是因为距离本身造成的，而非“距离在不断增加”。其次，光谱红移现象的发生，是有条件的，即观察者与被观察者之间的远离速度必须接近光速。也就是说，随着时间的推移，遥远星系不仅发生红移，而且星等会降低。一年不一定，几十年观察下来，必须如此（对旅行者二号而言，虽然它至今还没有跑出太阳系，但太阳的星等已经降了很多级了）。不过，关于遥远星系星等的下降问题，几十年来，并没有被观察所证实。
第二，“空间在膨胀”也是个错误的推断。因为空间本身就无限大，所以不存在膨胀的问题。什么是空间？空间就是“没有”。没有什么？没有边界。就个体而言，物质性的事物是有边界的。比如大小，质量，引力作用范围等等。但空间就是无，其特质就是无大小、质量、边界等等。空间是绝对的存在，没有条件。空间同时也是其它事物赖以存在的条件。
这个现象并不能说明什么问题。其一，根据最新研究，
事实上所以有的星系在大宇宙里面就，像一只小船漂浮在无边无际大海上一样，你在海水里面看到这些小船往一个方向行驶，给人的错觉，像似海水在膨胀一样，其实，有可能是所谓的以太在波动，或者是星系形成爆炸后惯性一直在运动。
不过要说膨胀，也只不过是区域的物质能量在膨胀，宇宙空间是不会变的，只会被物质能量占据而已，就烟雾在一个房里运动一样，硬要说整个宇宙空间在膨胀，这个不好想象，也不好理解。
这是个人观点。
你不认为是空间膨胀导致星系远离吗？
星系远离我们是因为星系在其星系中心恒星带动下运动于宇宙空间之中，星系运动并不是宇宙膨胀造成的。
即不是星系在远离我们，更不是空间在膨胀！
在无边无迹的宇宙空间中，大大小小的星团星系都象地球上的各类动物群体一样，都在自己大致的领地范围内做螺旋式回归或螺旋式展开的游走运动，当然有时也会有冲突有碰撞和融合。
空间永远也不会膨胀；同样，空间永远也不会收缩！空间是什么？空间就是只有体量、只有距离的空旷场地。空间的本质就是一无所有，所以，空间才有完全的包容性和可占用性！当然，在宇宙中没有理论上的绝对空间，但是，不管空间中存在什么样的物质、不管这些物质是膨胀、是收缩、是流动，都影响不到空间的本质，不管宇宙中的物质有多大的能量，它都无法使空间膨胀或者收缩。这就和大海一样，无论海水如何凶涌澎湃，它都无法使盛装海水的海床空间或膨胀增大、或收缩减小，这是两种各不相干的事物！同样的，一个科学家有多大的本事、即便他能把太阳熄灭，他也无法改变他是他父母的儿女的事实，他永远也成不了他父母的父母！宇宙中的绝对真理就是：不管人类科学发展到哪一级，也不允许本末倒置！
