在“膨胀的宇宙”中,所有物体都会变大吗?


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我设想将宇宙比喻成一个平面,在该平面上有大理石花纹代表不同的行星。

现在,如果这架飞机扩展了,它是如何工作的?我以为那不是“什么都没有”变成“某物”,而是扩展/伸展了宇宙。但这并不意味着我们周围的一切实际上都在伸展/变得更大(就像每个原子/夸克一样)变得更大了吗?还是仅仅是这些亚原子粒子之间的空间以及它们的组合变得更大了?

一个例子可能是二氧化碳的结构变大,但这仅仅是因为碳和氧原子之间有更多的空间。

Answers:


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如果没有互动,那就会。

但是,日常事物通过其他种类的力(主要是电磁力)保持在一起。这些非常强大,并且空间的任何“拉伸”都将被这些力“拉动”原子/分子/物体回到其原始大小所抵消。

因此,在万有引力的意义上,宇宙的膨胀只在较大的宇宙尺度上起作用,而在像银河系这样的物体之间,它们之间的距离足够大,彼此之间不会产生太大的影响。


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它自身的宇宙膨胀不会导致原子的大小增加(由于电磁力将它们保持在一起),但会导致星系彼此分离(例如,观测到的星系红移和哈勃定律)。

实际上,已知宇宙的膨胀会略有加速(见Perlmutter等,1998)。这种加速对所有物体(包括原子)施加很小的向外力。尽管原子中的电磁力将所有事物保持在一起,但它使电子绕质子轨道(无限远)变大。

如果宇宙膨胀的加速度增加了很多倍,那么就有可能将物质分解。膨胀加速度极大的情况称为“大裂口”。


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否-物体之间的距离变大,但是星系和星团在局部受重力控制。宇宙显着扩展的尺度大于宇宙中最大的束缚结构。

如果您认为宇宙中的物体随着扩展而增长和伸展,那么您将被迫预测我们实际上未观察到的事物,例如以极高的红移将星系/星系团撕裂。


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嗯,这个问题使我想到了老师的一次演讲。当他教我们关于大爆炸理论的时候!

维基百科:大爆炸状态:大爆炸理论是描述宇宙的早期发展的普遍宇宙模型。1根据该理论,大爆炸发生在大约13.798±0.037亿年前,因此被认为是宇宙的年龄。这时,宇宙处于非常热和密集的状态,并且开始迅速膨胀。初始膨胀后,宇宙充分冷却以使能量转化为各种亚原子粒子,包括质子,中子和电子。如前所述这里

气球示例:

因此,您可以想象,上面有一个带点点的气球。吹气球时,气球会变大,气球的大小也会扩大。但是这些点仍然保持原状。大小也确实有所变化。星系也在扩展,但这并不意味着要增加数量,而是意味着有一些空间要添加一些额外的空间。

对象展开:

您周围的物体没有膨胀。由于这种变化将在数年内发生,因此当这种变化发生在原子内部时,其大小几乎是〜0,原子通过电子的运动包含磁场,该电子的运动会减少向下的膨胀,因此,跳过化学反应。但是,星系,恒星乃至整个宇宙都在扩展!几年来它一直在扩展,并将继续扩展!:)

您的飞机示例:

那你的飞机呢?想象一下飞机正在膨胀。嘿,等等!试试这个(如果可能的话,因为它会合理解释),在磁场上放置一些磁铁,确保北方朝北,以便它们保持漂浮。现在,当表面膨胀时,磁铁将留在那里!它们不会像宇宙(平面)移动那样向后或向前移动。同样,随着宇宙的膨胀,行星也不会膨胀!因为它们没有缝合到宇宙上,也没有固定在宇宙上。他们可以自由移动。

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