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我们刚才说过,到达宇宙的尽头要走一百三十八亿光年,在这个可见宇宙的边缘,是一堵连光都没法穿过的“墙”。不难看出,光跟宇宙的关系非常密切。没错,光正是我们观测宇宙的重要工具。
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每一束从宇宙中射到地球上的光,都携带着大量信息。在人类无法到达的星际空间,光就像是我们的眼睛。通过分析光线,我们就可以推测它在千里迢迢到达地球的过程中,曾经跟什么物质发生过作用,从而了解在我们目光难以到达的宇宙深处,正在发生着什么。
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大家知道,光携带着巨大的能量。对于原子周围的电子来说,这些能量特别有吸引力。在光穿越宇宙的过程中,会跟各种物质发生作用,这些物质的电子就会从光那里“偷走”一些能量。等光风尘仆仆来到地球的时候,它的能量已经被洗劫得差不多了。不过,每种原子的电子很专一,只喜欢某一种能量,也就是某一种颜色的光,因此,通过比较分析光线中缺失了哪些能量,就能知道它遭受过哪些原子的“抢劫”,也就是我们跟光源之间隔着哪些物质,这种方法叫做光谱分析。
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这样一来,我们看看遥远的星系,就能知道它们由什么构成。可是很快,天文学家们发现了一个问题:从恒星传来的光线的确缺失了一些能量,但它们和我们知道的元素对不上。在地球上,喜欢蓝色光线的元素,好像在另一个星系更喜欢绿色;而原本更喜欢绿色的元素,似乎又更爱黄色。也就是说,光谱中所有的颜色都在往红光的那头偏移。
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为什么会这样呢?如果光源本身没变,元素也没变,那问题只可能出现在一个环节:在光线传播的过程中,穿过的介质发生了变化。打个比方,这就有点像给吉他调音,当你把琴弦旋紧,弹出的声调就更高;相反,放松琴弦,声调就会变低。同样道理,光谱向能量较低的红色偏移,相当于光线的“声调”降低了,换句话说,宇宙的“琴弦”被放松了。这意味着什么呢?宇宙并不是静止的,而是在不断变大,也就是说,宇宙在膨胀。
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那么,这个膨胀是什么时候开始的呢?聪明的你可能已经猜到答案了:没错,在一百三十八亿年前。
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现在大家应该知道,为什么在宇宙的尽头,你的星际飞船会撞上一堵不透光的墙了吧?因为在宇宙初期,物质很致密,光没办法前进,直到一百三十八亿年前,宇宙经历了一次大爆炸,开始膨胀,变得疏松,光才得以通过,到达宇宙各处。所以,这堵墙以外的地方,就是宇宙黑暗时代的残余,是光没有到达的地方。
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虽然宇宙在不断膨胀,但星球之间还是互相吸引,这引力又是从哪儿来的呢?接着往下听。
本文选自:今日头条 |
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