我们都知道“万有引力”是任何物体之间存在的一种力(在广义相对论中,引力不再是力,而是时空曲率的反映)。当两个物体质量较大时,“万有引力”就会很大,如两个天体之间的引力。但是既然万物都有引力,为什么科学家说宇宙在膨胀呢?引力不能把宇宙中的天体拉到一起吗?即使我们不能互相吸引,我们也不应该扩张?
回答这个问题很复杂,但我们可以简单地建立几个模型来分析它。首先,我们要明白“万有引力”实际上是一种相对较弱的力。我们觉得这两颗大质量恒星之间的引力似乎很大,但那是因为这两个天体的质量太大,回到了我们的日常生活中。当你把石头靠近飞机时,你会发现它们之间几乎没有引力,因为两者的质量太小了。
当你明白“引力”实际上是相对“弱”的时候,你就会初步明白为什么宇宙不会因为引力而收缩。但仅仅知道这一点是不够的,因为根据哈勃的观测,几乎所有的物体都离我们很远,“加速”离我们很远。怎么了?如果宇宙的天体离我们很远,就意味着宇宙确实在膨胀,但是虽然万有引力很弱,但天体的质量很大,所以产生的引力应该足以把天体拉到一起。为什么天体离我们很远?
这只能解释一件事,那就是在宇宙诞生的那一刻,出现了“快速膨胀”(事实上,宇宙诞生之初的大爆炸)。这股力量使天体开始相互远离。虽然“万有引力”给了它们相反的吸引力,即天体的加速度指向对方,宇宙的诞生速度太快,但万有引力相反的加速度还不足以使物体相互靠近,所以它们仍然相距遥远。
对这一说法的分析是有一定道理的,但根据这一说法,天体迟早会被“万有引力”拉到静止状态,因为没有后续的斥力,然后它们会反向接近对方。如果真是这样,总有一天,天体被“万有引力”吸引后会发生碰撞,最后一起毁灭。
很遗憾地看到,科学家们刚刚发现宇宙正在加速膨胀。注意“加速”这个词。加速膨胀意味着不仅克服了“万有引力”带来的加速度,而且在天体间的反方向产生了“相互排斥”的加速度。可见,确实存在一种所谓的“普遍排斥”,排斥比重力更大。
但是这种排斥是从哪里来的呢?它不能在两个天体之间产生。牛顿说任何两个天体之间都有“万有引力”。现在创造一个“任何两个天体都有普遍排斥”的理论?这种显示是不科学的,所以由于这种“普遍排斥”不是在物体之间产生的,只能由空间本身产生。因此,我们推断一定存在着“暗物质”和“暗能量”,它们使天体克服引力而相互远离,宇宙也产生了加速膨胀。
从上面的分析可以看出暗物质和暗能量的存在可以解释宇宙的“加速膨胀”,但是暗能量有多大,暗能量的值意味着什么呢?我们将在下一期中给你答案。下一期将会非常激动人心。我是小鹏。如果你喜欢我的文章,你可以关注我。如果你对这篇文章有任何异议,你可以留下评论。
我们都知道“万有引力”是任何物体之间存在的一种力(在广义相对论中,引力不再是力,而是时空曲率的反映)。当两个物体质量较大时,“万有引力”就会很大,如两个天体之间的引力。但是既然万物都有引力,为什么科学家说宇宙在膨胀呢?引力不能把宇宙中的天体拉到一起吗?即使我们不能互相吸引,我们也不应该扩张?
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