听说宇宙还在膨胀,有哪些证据来证明?
网络上一直有人在质疑宇宙膨胀,觉得科学家也是随意猜测,没有什么确凿证据证明。甚至有人认为,宇宙为什么不会是在膨胀和收缩的交替中进行呢?
但科学从来也容不得信口开河,胡乱猜测。
其实宇宙膨胀的证据早在100年前就几乎是铁板钉钉了,发现这个证据的是美国著名天文学家埃德温·哈勃。
如果现在有谁不是胡思乱想,而是认真研究,拿出能够证明宇宙是在膨胀和收缩交替进行的确凿证据,诺贝尔物理学奖就等着他去拿了,而且会替代哈勃成为新的宇宙理论一代宗师。
宇宙膨胀是科学论证的结果,不是凭空猜测。
宇宙在膨胀,而且在加速膨胀,是100年来天文观测发现,且有越来越多的证据支撑。
最早的证据是星系红移,哈勃这个惊天动地的发现,彻底推翻了科学界坚持几百年的静态宇宙观,从而为大爆炸宇宙标准模型奠定了最坚实的基石。
哥白尼提出日心论,打破了宗教对天体运行的魔咒;伽利略制造望远镜观察天体,用马灯测量光速,催生了现代科学的萌芽。
因此科学史一般把伽利略作为现代科学的鼻祖。
但伽利略那个时代观测条件有限,认定宇宙是静态的。
静态宇宙观认为,宇宙无边无际无始无终,从来就是这个样子,永远不会改变。
改变的只是局部日月星辰斗转星移,整个宇宙是不变的。
这种认识根深蒂固的统治者科学界,一直统治了几百年。
从牛顿到卡文迪许,一直到爱因斯坦,都没有人质疑。
但爱因斯坦发现了不对劲的地方。
根据其广义相对论引力场方程,必然得出一个不停变化动态宇宙的解。
为了迎合静态宇宙的主流学说,他只得在自己方程里加入了一个“宇宙常数”,以使方程能够自圆其说。
这个方程就是从Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv变成了∧gμv+Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv,其中的“∧”就是宇宙常数。
爱因斯坦得知哈勃发现星系红移的消息,立即赶到哈勃所在的威尔逊天文台进行验证,并马上承认了自己引力场公式的错误,拿掉了那个“宇宙常数”,恢复了动态宇宙的结论。
根据爱因斯坦场方程,可以预言出很多宇宙现象,这些宇宙现象只能在动态宇宙,也就是宇宙膨胀的情况下才能够出现。这些预言包括黑洞、引力波、引力透镜、时空弯曲等等。
这些预言都被后来的观测发现所证实,这也是宇宙膨胀的重要证据。
可见光的多普勒效应是观察星系红移的依据。
所谓星系红移,是根据光的多普勒效应得到的。
在讨论多普勒效应前,我们先来了解一下可见光的本质和特点。
可见光就是我们眼睛能够看到的光,是电磁波谱中的一小段,波长在380nm~760nm之间。
但这个可见光并不是单色光,而是复合光,就是有若干种颜色集合形成的,人们把它主要区分为红橙黄绿青蓝紫等七色。
通过三棱镜,复合光会发生色散,我们就可以看到这些彩色的光。
这七色光的波长不一样,其中红光最长,紫光最短。
这些单色光的波长分别为:红光620~760nm,橙光590~620nm,黄光570~590nm,绿光490~570nm,青光480~490nm,蓝光450~480nm,紫光380~450nm。
如果当一颗恒星在远离我们的时候,它的光波会被拉长,光谱的颜色就会向红端移动,如果靠近我们,光波的波长缩短,光谱的颜色就会向蓝端移动。
在1929年,美国著名科学家埃德温哈勃在观测天体时发现大部分星系的光谱线都存在红移现象,离我们越远的星系红移量越大,这个红移称之为宇宙学红移。也就说明遥远的星系都在互相远离,且离我们越远退行速度越快。
这就是说明宇宙在加速膨胀。