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1700898151 我们是宇宙的中心吗?
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1700898153 其实,我们是宇宙的中心这一想法,早在几百年前就被人们舍弃了。布鲁诺曾经提出,在宇宙中,哪里都是中心,没有特别的地方。即使宇宙有中心存在,我们也不会很偶然地就处在中心点上。
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1700898155 如果银河系是宇宙的中心,星系是从银河系飞出的,那银河系恒星的数量会渐渐减少。我们观测到的星系有数万个,每一个星系包含的恒星大约有1000亿颗。按照这样的假设,现在银河系包含的恒星数大约是2000亿,如果再飞出一两个星系的话,银河系就会消失不见。这显然是不合逻辑的。
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1700898157 我们观测到的星系在远离银河系而去,同样地,从其他的星系的位置上看,银河系和其他的星系也都应该是后退的。如果存在一个中心点,从这点上看,星系的退行速度与距离成比例,也就是说,离得越远的星系是越早飞出的,而他们飞出的速度也越快。那么就可以得出这样的结论,星系越古老,具有的能量就越大。而这也与事实不符。
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1700898162 图解时间简史:人人都可以读懂的霍金 无限即没有中心
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1700898173 无论站在宇宙的哪个位置,看到的星系都在以与距离成比例的退行速度飞出,在这一点上,不同的位置看到的宇宙是一样的。
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1700898178 图解时间简史:人人都可以读懂的霍金 [:1700895567]
1700898179 图解时间简史:人人都可以读懂的霍金 11 不断地加速 空间是怎样膨胀的
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1700898181 以变大的球面上的蚂蚁为例,能很好地说明哈勃定律。但我们尝试用无限长的线代替球面来说明这一原理。
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1700898184 线上的蚂蚁
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1700898186 在一条线上每隔10厘米放一只蚂蚁,然后把线均匀地拉长两倍,虽然处在线上的蚂蚁自己并没有移动,但是它们之间的间距变成了20厘米。
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1700898188 距离发生了变化,它们相对远离的速度又是怎样的呢?如果线在1秒之内伸长为前一秒的2倍,开始距离10厘米的蚂蚁1秒后间距变成20厘米。假设这时它们相对远离的速度是每秒10厘米。等到它们之间的间距从20厘米变成40厘米,远离的速度也随之变成每秒20厘米。
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1700898190 这种蚂蚁不动,直线延伸的模型,能很好地用来说明哈勃定律。宇宙也一样,星系被固定在空间,空间自己膨胀的话,也能用哈勃定律说明。
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1700898193 星系的大小不因宇宙膨胀而变化
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1700898195 宇宙膨胀经常被误解。所谓的宇宙膨胀是星系之间距离增大,并不是各星系在变大。星系的大小不因宇宙膨胀而变化,星系中恒星之间的距离也不因宇宙膨胀而改变。星系中为数众多的恒星相互间的引力刚好抵消,所以星系得以保持原来的形态。
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1700898197 另外,并不是所有的星系都是相互远离的。例如,银河系和仙女座星系就以每秒200千米的速度在相互靠近。在很多星系集中的领域,有时星系之间由于引力导致的相互靠近的速度大于宇宙膨胀的速度。也就是说,星系团之内的星系之间,哈勃定律并不适用,只有相互远离的星系才适用。
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1700898199 哈勃开始只是观测了600万光年范围的18个星系,仅凭这样的观测成果就推导出了哈勃定律,我们不得不叹服他敏锐的洞察力和科学的思维方式。
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