第8章 膨胀的宇宙(1)[第1页/共4页]
本地球环绕着太阳公转时,相对于更远处的恒星背景,我们从分歧的位置观察它们。这是荣幸的,因为它使我们能直接测量这些恒星分开我们的间隔,它们离我们越近,就显得挪动得越多。比来的恒星叫做比邻星,它离我们约莫4光年那么远(从它收回的光约莫破钞4年才气达到地球),也就是约莫23万亿英里的间隔。其他大部分肉眼可见的恒星分开我们的间隔均在几百光年以内。与之比拟,太阳仅仅在8光分那么远!可见的恒星漫衍在全部夜空,但是特别集合在一条称为银河的带上。远在公元1750年,有些天文学家就提出,如果大部分可见的恒星处在一个伶仃的碟状的布局中,则银河的表面能够获得解释。这个布局便是明天我们称为螺旋星系的一个例子。以后不过几十年,天文学家威廉・赫歇尔爵士通过对大量恒星的位置和间隔停止详确的编目分类,就证明了这个看法。即便如此,这个思惟在本世纪初才完整被人们接管。
在哈勃证了然其他星系存在以后的几年里,他花时候为它们的间隔编目以及察看它们的光谱。当时候大部分人都觉得,这些星系完整随机活动,以是预感会发明和红移光谱一样多的蓝移光谱。是以,当他发明大部分星系是红移的:几近统统都阔别我们而去时,确切令人非常惊奇!
很清楚,关于宇宙在任何方向上都显得一样的假定,实际上是不对的。比方,正如我们看到的,我们星系中的其他恒星构成了横贯夜空的叫做银河系的光带。但是如果看得更远,星系数量则或多或少显得是不异的。以是假定我们在比星系间间隔更大的标准下来察看,而不管在小标准下的差别,则宇宙确切在统统的方向看起来是大抵一样的。在很长的时候里,这为弗里德曼的假定――作为实际宇宙的粗糙近似供应了充分的来由。但是,近世呈现的一桩荣幸事件揭露了以下究竟,弗里德曼假定实际上非常精确地描述了我们的宇宙。
1929年哈勃颁发的成果更令人惊奇:乃至星系红移的大小也不是随机的,而是和星系分开我们的间隔成反比。或换句话讲,星系越远,它分开我们活动得越快!这表白宇宙不能像人们本来所想像的那样处于静态,而实际上是在收缩;分歧星系之间的间隔一向在增加着。
弗里德曼对于宇宙作了两个非常简朴的假定:我们非论往哪个方向看,也非论在任那边所停止察看,宇宙看起来都是一样的。弗里德曼指出,仅仅从这两个看法解缆,我们就应当预感宇宙不是静态的。究竟上,弗里德曼在1922年所做的预言,恰是几年以后埃德温・哈勃察看到的成果。
究竟上,我们晓得这辐射必须穿过我们可察看到的宇宙的大部分才行进至此,并且因为它在分歧方向上都一样,如果只在大标准下,这宇宙也必须是各向同性的。现在我们晓得,不管我们朝甚么方向看,这噪声的窜改老是非常藐小:如许,彭齐亚斯和威尔逊偶然中非常切确地证明了弗里德曼的第一个假定。但是,因为宇宙并非在每一个方向上,而是在大标准的均匀上完整不异,以是微波也不成能在每一个方向上完整不异。在分歧的方向之间必须有一些小窜改。1992年宇宙背景探险者,或称为COBE,初次把它们检测到,其幅度约莫为十万分之一。固然这些窜改很小,但是正如我们将在第八章解释的,它们非常首要。
宇宙收缩的发明是20世纪最巨大的智力反动之一。