宇宙一直在膨胀，它膨胀的速度有多快?

凑热闹好玩岳

关于宇宙最迷人的事实之一是空间正在膨胀。宇宙已经是一个巨大的地方，随着时间的推移，它只会越来越大。空间的膨胀最早是由天文学家埃德温·哈勃在20世纪20年代发现的。哈勃第一次发现，与当时人们所认为的相反，宇宙中包含了大量的星系，而不仅仅是银河系。在观测遥远的星系时，哈勃注意到大多数星系都是红色的。虽然遥远星系的颜色似乎不是特别明显，但几乎每个星系都是红色的这一事实表明，它们都在以惊人的速度远离我们。

这是由于多普勒效应，它描述了光和声音的波长如何随着物体的运动而变化。当一个发光的物体向我们移动时，它的光会被压缩和蓝移。如果同一物体远离我们，它发出的光就会被拉伸并红移。虽然这对于任何速度都是正确的，但只有在极端速度下才会变得明显。因此，大多数星系红移的事实表明，它们正以惊人的速度远离我们。知道了这些，宇宙膨胀的速度有多快?

计算膨胀速度




目前对宇宙膨胀率的估计表明，空间以每百万秒差距每秒73公里的速度膨胀。当然，这个数值没有多大意义，除非我们了解它的来源和百万秒差距是什么。首先，百万秒差距只是天文学中使用的距离单位。当我们谈论空间中的距离时，通常会想到光年，但宇宙本身如此之大，光年并不总是有用的。天文学家使用的是秒差距，1秒差距等于3.26光年。1百万秒差距等于100万秒差距或326万光年。我们说宇宙以每秒每百万秒差距73公里的速度膨胀，就是说，每百万秒差距的距离，宇宙膨胀73公里。虽然我们现在明白了这个值的含义，但它是从哪里来的呢?

计算宇宙膨胀率的主要方法是计算遥远星系的距离。虽然这看起来很简单，但计算空间中的距离是一项相当困难的任务。要做到这一点，天文学家必须知道一个物体的亮度，因为亮度和距离之间有直接关系。然而，这就是事情变得困难的地方。例如，假设你有两个灯泡，它们都有相同的光输出。你把一个放在2英里外，另一个放在4英里外。正如你所预料的那样，较远的灯泡会比较近的灯泡显得更暗。然而，虽然一个看起来比另一个暗，但它们都发出完全相同的亮度。灯泡的亮度被称为视星等，而它们的实际亮度被称为绝对星等。知道视星等相当简单，因为它是物体看起来的亮度。然而，绝对星等是非常难以计算的。

并不是太空中的每个物体都有一个可以计算的绝对星等，所以为了确定物体的距离，天文学家寻找被称为标准烛光的物体。标准烛光是一个物体，其视星等在短时间内发生变化，或其绝对星等可以很容易地计算出来。例如，当埃德温·哈勃计算到其他星系的距离时，他寻找的是所谓的变星。变星是一种亮度在短时间内波动的恒星，通过了解亮度变化之间的差异，天文学家可以计算出绝对星等。虽然变星适用于某些星系，但对于最遥远的星系来说，它们就不太可靠了。

近年来，天文学家利用了另一种类型的标准烛光，称为1A型超新星。1A型超新星是白矮星超过其质量上限时发生的一种超新星，导致它们发生热核反应并爆炸。有趣的是，由于每一颗白矮星都有相同的质量上限，每一颗1A型超新星都会释放同样多的能量。这使得天文学家可以很容易地计算出它们的绝对值，从而计算出我们和超新星之间的距离。在20世纪90年代末，天文学家通过1A型超新星发现空间的膨胀正在加速，以及整体的膨胀速率。


其他方法




虽然使用1A型超新星来计算宇宙膨胀率是有效的，但这并不是唯一的方法。最近，天文学家使用了一种不同的、更精确的方法，利用巨型椭圆星系的整体亮度。椭圆星系通常几乎完全由较冷的红星组成，如红巨星和红矮星。通过了解这类恒星的亮度，天文学家可以推断出椭圆星系的绝对大小。通过了解亮度，就可以计算出距离，这样天文学家就可以计算出空间膨胀的速度。利用这种方法，天文学家发现了更多的证据，证明宇宙以每百万秒差距73公里/秒的速度膨胀。

为什么宇宙在膨胀?




自从大爆炸以来，宇宙就没有停止膨胀。138亿年以来，太空一直在变大。最初，天文学家假设这种膨胀是最初大爆炸的剩余能量，如果是这样的话，那么宇宙的膨胀速度将逐渐变慢，直到最终停止。然而，正如前面所述，天文学家在20世纪90年代末发现宇宙的膨胀速度正在加快。为了使这种情况发生，空间本身必须被某种形式的能量所饱和，从而导致它膨胀和加速。天文学家称这种能量为暗能量，它仍然是现代物理学和天文学最大的谜团之一。暗能量占宇宙中所有“物质”的68%，令人震惊，但除了这一点和它导致空间膨胀的事实之外，我们对它一无所知。到目前为止，暗能量在很大程度上还是一个谜。

资料来源：
https://www.worldatlas.com/space/how-fast-is-the-universe-expanding.html

轻狂的风在吹

关于宇宙正在膨胀甚至是超光速地膨胀这一我从小就了解到的客观事实在我三十多岁以后，我才知道有这么多的人反对、不认可、甚至想方设法否定……[doge]…这一人生体验真的很神奇。