宇宙膨胀 加速膨胀时间会变快吗

伤我心太深

宇宙膨胀会无休止的进行下去吗？

要回答这个大问题，我们得先从小问题着手，比如说，我们是怎样知道宇宙目前在膨胀的。我们敢说宇宙在膨胀，是根据我们附近星系的位置和运动。如果把我们附近星系的位置和运动放在一张图上，图中的一个轴表示时间，另一个轴表示远离我们的距离，就能看出星系距离我们越远，远离我们的速度就越快。这就暗示着宇宙在膨胀。既然测量到宇宙正在膨胀，那么将来会怎样呢？我们知道，影响这些星系运动的一个因素就是星系质量和暗物质质量的引力。引力会减缓膨胀，如果引力增强到足够的程度，会使宇宙重新坍缩。为了证实到底会发生哪种情况，天文学家对宇宙中的物质质量进行了考察，发现宇宙中的质量根本不足以使宇宙重新坍缩，所以说宇宙会永远膨胀下去。

美国加州大学伯克利分校天体物理学家萨尔·波尔马特、物理学家布莱恩·施密特以及亚当·里斯对宇宙膨胀进行了更进一步的测算后发现，膨胀并没有减缓，实际上似乎在加快。这个震惊世人的发现为他们赢得了2011年的诺贝尔物理学奖。目前，科学界针对这一课题正进行着大量的研究。然而，这些只是根据现有观测在理论上得到的一个结果。从理论的角度来说，为什么会发生膨胀我们还根本说不清楚，还需要一些物理学家努力研究一番才行。如果有人能够从理论的角度理解宇宙的加速膨胀，肯定还有一个诺贝尔奖在等着他。

有科学家曾经指出：宇宙并没有膨胀

关于宇宙从未改变的观点——一种持续的背景，它只改变我们对天空范围的视野——早在很久以前就被摈弃，这主要是因为某些天文学家，例如埃德温·哈勃（Edwin Hubble），在20世纪20年代的研究。
哈勃分析了星系的组成原子吸收或者释放的光，主要关注于光的特征或者频率。他知道如果星系远离我们，那么这些光的频率将朝光谱的红色末端移动，就像我们听到警笛声远离时音调会降低。
望远镜的观测结果显示大多数星系会表现出“红移”，并且随着星系变得更加遥远，红移的程度会增加。从任何居住在这些星系里的人们的角度来看，放佛星系邻居正在远离你。
虽然这个观点听上去非常单调，但它标志着对宇宙本质、起源和命运的革命性观点的开始，这暗示着几十亿年前，宇宙比现在要更加密集，且始于宇宙大爆炸。
然而，近日德国海德堡大学的克里斯托弗·威特瑞奇（Christof Wetterich）教授发表的一篇新文章挑战了这种传统思考方式。他指出原子释放的光也受到它们的组成粒子，也即电子的质量的支配。如果原子质量增加，那么吸收和释放的光将朝光谱的蓝色部分移动，反之则朝红色部分移动。
由于光的频率或者称“音调”会随着质量的增加而增加，威特瑞奇教授辩论称在很久以前原子质量可能非常低，如果质量在持续增加，那么古老星系的颜色将表现出红移——而红移的程度取决于它们距离地球有多远。“我的同事尚未发现这一理论存在任何瑕疵，” 威特瑞奇说道。

尽管威特瑞奇的研究尚未发表在同行审阅的出版物上，《自然》期刊表示宇宙根本没有膨胀——甚至有可能在收缩——的观点已经引起有些专家的重视，例如英国圣安德鲁斯大学研究引力替代理论的宇宙学家赵洪生（HongSheng Zhao）教授。

中微子为什么会变味？

要解释这个问题，得从电子开始。对一个以特定动量穿越空间的电子，可以用物质波来描述。这种物质波的波长取决于电子的质量，它在运动轨迹的某个位置的概率与波的强度成正比。那是一条平缓的线，所以很可能在其轨迹的任何地方被检测到。现在再看中微子。制造中微子的一个办法是通过原子核B衰变，所以一个中子衰变，就产生一个反电子的中微子。中微子是中性的，所以可以试着把它写成两种中性状态之和：反中微子状态1和反中微子状态2，各自有其具体的质量，即质量1和质量2。由于两种状态的中微子质量不同，所以它们各有其特定的波长。当它们同相时，就是一个电子反中微子。因此，在开始和结束时，都是一个电子反中微子，只是在中间两者相位不同的地方部分处于电子反中微子的状态。也就是说，中微子在空间传播的时候，电子反中微子的强度一开始时是100%，然后逐渐消失，直到所有电子反中微子全部消失后又逐渐出现，达到100%。这一概率变化过程的距离会跨越好几千米。

宇宙膨胀的速度

宇宙正在膨胀，但膨胀的速度有多快？宇宙中物质与其他物质的距离有多远？以及，我们如何对这些问题进行研究呢？

　　当天文学家谈到宇宙的膨胀时，他们往往以哈勃参数来进行描述。埃德温·哈勃首先引入了这一参数，当时他指出遥远星系远离我们的速度比更近星系要快。目前关于这一参数最精确的计算结果约为68km/s/Mpc（千米每秒每百万秒差距）。如果一个星系与我们的距离为1百万秒差距，意味着在330万光年之外，这个星系正以68千米每秒的速度远离我们。
　　这一切的原因正是无处不在的宇宙膨胀，而且，由于我们的宇宙在以前具有更大的密度，因此哈勃参数也在不断地改变。有两个因素会影响哈勃参数：暗能量，正将宇宙向外拉动；物质，包括可见物质和暗物质，正试图使宇宙保持在一起。目前的研究显示，宇宙的物质部分正在减少。
　　在宇宙初期，哈勃参数的数值较小，物质由于较高的整体密度，因而能产生较强的影响。目前，宇宙中暗能量已经占据主导地位，因此哈勃参数也变得更大，宇宙不仅正在膨胀，而且是在加速膨胀。

　　随着宇宙的膨胀，宇宙中物体也在不断远离我们，其速度取决于它们与我们的距离。如果距离达到足够远，物体远离我们的速度就将超过光速。因此，天文学家推测，这些远离我们的星系将跨越某种形式的宇宙事件视界，在那里，任何有关这些星系存在的证据，甚至是光线都将无法被我们获得，无论未来经过多长的时间。



宇宙膨胀会导致时间变快吗？


宇宙正在加速膨胀！时间在加快流逝！你看，NIST的时间测定师们在1999年后没有追加过闰秒，就因为地球的自转速度加快了。还有，千万年以来，地球的Schumann共振（Schumann Resonance）或脉冲（心跳）为每秒7.83周，军事上一直将其作为极其可靠的参考来使用。但自1980年以来，该共振逐渐提高，目前已经超过每秒12周！此意味着现在每天等同于不到16个小时，而不再是过去的24小时。还有一个实例做论证。大伙点击电脑屏幕下方的时间显示栏，注意看秒针的跳动频率，是不是出现五快一慢？也就是其中有五秒的时间跳动频率一致，另外一秒跳动延迟。这种现象是今年才出现的，具体原因不详!时间加快的后果不堪设想，因为人的生理会受到地球自转加速的影响，发育和衰老的速度会随着时间的加快而加快。
真相： 流言中所提到的现象是否存在呢？地球上的时间真的变快了吗？完全不是这么回事。该流言涉及的吐槽点太多，谣言粉碎机打算主要从以下几个方面来破解：

1. 时间是如何度量的？
形象地来说，我们无法度量“绝对”的时间，而只能通过对精确物理运动的分割，来度量我们“相对”这种运动的时间。例如日晷利用了地球运动的循环往复，老式钟表利用了单摆的周期性，石英钟利用了石英晶体的固有振动频率，测量化石年代利用了碳-14等放射性同位素的半衰期等等。国际单位制中对时间的定义是，1秒等于铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间[1]，这也是利用了对一种精确物理运动的分割。流言中提到的“时间变快”语焉不详，从上下文理解，是说我们现在度量到的时间相对几年前变快了。例如，流言提到Windows XP系统时钟的“5快1慢”现象（实际为4快1慢，间或3快1慢）。


2. Windows系统时钟“忽快忽慢”就能说明时间变快吗？
流言描述的电脑时钟“忽快忽慢”的现象在Windows系统中确实存在，但不同的系统版本的现象并不相同。并且这种现象早就存在，不是流言所说的“今年（2010年）才出现的”。
首先，Windows系统所度量的时间是正常的。进入BIOS查看系统时间，并没有这个现象。对于Windows系统时钟的“忽快忽慢”现象，合理的解释是Windows图形界面系统时钟的算法导致的[2]。用它来说明时间变快了，不是造谣的人不懂，就是欺负不懂的人。
在这类谣言里，常常会用你能够检验的现象作为证据，让你感觉“啊，确实如此”，进而对整个言论生出好感来，甚至就此沦陷。用心理学上的术语来说，就是“代表性直觉”。


3. 宇宙加速膨胀能说明时间变快吗？
在20世纪20年代，美国天文学家哈勃最早发现我们的宇宙不是静止的，而是在膨胀。按照已经被高精度验证的广义相对论，当时人类已知的宇宙中的物质只会引起膨胀的减速。直到1998年，科学家通过天文学观测才发现，我们的宇宙现在正在加速膨胀。这说明宇宙中还有人类未知的物质，被称作暗能量。在进一步的研究中，科学家又发现暗能量在距今大约90亿年[3]以前就出现了。只不过最近十几年由于人类观测技术的发展才被发现，成为科学研究的热点。
如果看电影时按到了“快进”，影片里的运动就会大大加速；也许造谣者听说宇宙在加速膨胀时，就以为宇宙也被人按到“快进”了， 进而大呼“时间在加快”。这倒也不是完全没有道理。可是暗能量90亿年以前就出现了，就算时间会加快，也应该在最近几十亿年不断变快，怎么可能像谣言所说是近几年才有的现象呢？宇宙加速膨胀的事实和所谓的“时间变快”其实是没有因果关系的。


4. 为什么1999年之后没有增加闰秒？

流言还提到国家标准和技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）的时间测定师，说1999年之后再也没有追加过闰秒，是因为地球自转速度加快了。事实上，1999到2004年期间，确实没有增加闰秒。但2005年和2008年的年底，国际地球自转和参考座标系统服务就分别增加了1个闰秒[4]。
增加闰秒是为了协调以原子钟为基准和以地球运动为基准的计时系统之间的偏差。这确实是因为地球运动的速度相对于原子能级跃迁周期在发生变化。不过这个变化是一年四季都存在的，有时快有时慢，影响因素非常复杂。总体上讲，由于月球引起的潮汐现象，地球自转速度一直在变慢。有证据表明在4亿年前，地球自转一周大约只需要20个小时[5]。尽管实际原因很复杂，但这些都是物理学理论能够解释的正常现象。用它来说明时间变快了，只能算是牵强附会了。




5. 舒曼共振（Schumann Resonance）的变化是怎么回事？

世界各地都在不断地产生雷暴和闪电，同时产生频谱很宽的电磁辐射。地球表面和电离层形成的空腔就像一个共振器，闪电激发而形成的低频部分电磁波共振放大，这种现象就是舒曼共振[6]。低频舒曼共振的典型频率是7.83赫兹，并且确实可以受到电离层高度的影响而轻微改变。但并不像流言中所说的，近年来变成了12赫兹。
实际中，人们利用舒曼共振来探测一定区域内的雷电活动情况，而跟时间是否变快没有任何关系。事实上，舒曼共振简直就是个万金油，许多不靠谱的理论都喜欢拿出来用一用。比如“地球脑波”、生物能[8]、针灸[8]，以及最近引起很大争议的蒙塔尼“DNA让水发射电磁波”理论[9]之中，舒曼共振都扮演了重要角色。这次“时间变快”的谣言中又出现了舒曼共振一点儿也不奇怪。

有句俗语叫做“见了骆驼，就说马肿背”。Windows时钟“忽快忽慢”、宇宙加速膨胀、近些年减少了增加闰秒、舒曼共振频率的轻微改变，确实都是世间存在的骆驼。但骆驼就是骆驼，它们并不会变成“肿背马”。除此之外，有些版本的谣言还有“光子带”“水瓶座时代”“智利地震缩短了一天时间”“意识到此同样之路7次”等说法，都是随意杜撰、混淆视听。
结论：谣言破解。 时间并没有变快。什么宇宙加速膨胀、Windows系统时钟“忽快忽慢”、近年减少了增加闰秒、舒曼共振频率的所谓证据，都是牵强附会。但是“花有重开日，人无再少年”，谣言粉碎机还是要劝大家珍惜每一寸光阴，活出宇宙137亿年的漫长历史中一刹那的意义！

揭秘者

加速的时间还不够算的。得累计起来。