*宇宙的起源和命运都烙印在其组成部分的运动中。 -在 1920 年代初期,在发现我们自己的星系是数十亿中的一个后不久,就表明遥远的星系正在向各个方向退去。 -很明显,宇宙在膨胀,星系在被均匀扩大的时空结构所驱散。 -最近,很明显,对于这种展开的结构,星系并没有处于静止状态。 -它们显示出它们自己的运动,这提供了对宇宙结构的洞察:它的质量密度波动的程度。 -已知的这些运动表明物质以难以想象的大尺度倾倒在一起,反映了早期宇宙中人们知之甚少的事件。 -这些运动也可能回答一个关于时间另一端的问题:宇宙会继续膨胀,还是引力最终会阻止膨胀甚至逆转,导致宇宙堕落到原始密度? -有几个群体,包括我所属的一个群体,都在绘制宇宙流动的模式和规模。 *星系运动的渗透学重要性在本世纪初确立,当时美国天文学家 Edwin P.Hubble 和 V.M.Sliphet 开始测量来自其他星系的光中谱线的位移。 -这种位移反映了多普勒效应:源相对于观察者的运动产生的辐射或声音的波长。 -大多数星系显示出红移,这意味着星系向光谱的红色或更长波长的一侧移动。 -红移表示远离观察者的运动。 *60 年后,很难理解 1920 年代初提出的其他星系正在向各个方向退去的激进建议听起来多么激进。 -它们在各个方面都代表了世界观的变化,就像哥白尼革命一样根本;那时静止的宇宙和 15 世纪的地心宇宙一样成熟,的确,哈勃本人一开始将他的数据解释为宇宙静止的证据。 -他相信他已经证实了荷兰数学家威廉·德西特的理论分析,他找到了爱因斯坦广义相对论方程的静态解。通过引入一个描述时间膨胀的术语随着距离的增加,分析产生了红移,对于更远的星系来说,即使没有相对运动,红移也会增加。 *然而,到了 1930 年代后期,宇宙正在膨胀的想法几乎抓住了所有人,甚至是顽固的哈勃,在更远的距离测量星系的红移已成为当务之急。 -与它们的距离相关,根据它们的表观亮度估计,出现了一个非常简单的关系:一个星系的后退速度等于它的距离乘以一个常数。 -这种线性关系的含义,称为哈勃定律,很暗淡:宇宙的膨胀是均匀的。 -在数光年之外的星系中,存在的距离和周围星系的红移之间的关系与从银河系看到的相同。 -到 1970 年代,它被普遍接受哈勃定律有一个新的含义:观测到的宇宙膨胀是在大约 150 亿年前的一次爆炸性创造事件——大爆炸中释放出来的。
|