在過去幾十年里,天文學家一直努力計算宇宙的膨脹速度,以了解其演化過程。最新研究表明,宇宙各方向的膨脹速率不一致,這給宇宙學帶來了困擾,即“哈勃危機”。
科學家認為這可能是由于人類觀測技術的限制和我們所處位置所致。銀河系所在的銀河群受拉尼亞凱亞超星系團的引力影響,使我們處于宇宙觀測的重力深井中。因此,一些天文學家試圖消除銀河群的引力干擾,以獲得更準確的膨脹速度。然而,出人意料的是,消除引力干擾后,新的哈勃常數的誤差反而增加到了3%。盡管如此,宇宙的膨脹速度仍在加速,這歸因于暗能量的存在。

一、宇宙各方向膨脹速率不同的原因
1、銀河系的位置和引力干擾
銀河系所在的銀河群是拉尼亞凱亞超星系團的一部分,擁有強大的引力。這種引力會影響我們觀測宇宙的視野,導致近距離星系向我們靠近,而不是遠離。這種引力干擾使膨脹速率的測量變得復雜,并導致宇宙各個方向的膨脹速率不一致。
2、誤差的累積和修正
哈勃常數是衡量宇宙膨脹速率的關鍵參數,但其測量一直受到誤差困擾。過去的修正嘗試未能解決問題,反而增加了誤差。科學家們認識到,由于宇宙中處處存在引力,永遠不可能獲得真正穩定的哈勃常數。這也意味著宇宙真實的膨脹速度可能永遠無法準確確定。

二、暗能量對宇宙膨脹的影響
1、暗能量的作用
根據目前的研究,宇宙中大約有70%的暗能量,而星系只占總質量的約5%。暗能量具有斥力特性,導致宇宙膨脹加速。即使在消除引力干擾后重新計算膨脹速率,結果仍然顯示暗能量是主導宇宙膨脹的關鍵因素。
2、宇宙的未來演化
在暗能量的作用下,宇宙的膨脹速度將持續加快,可能導致大尺度結構的撕裂。巨型星系、拉尼亞凱亞超星系團和銀河系等結構將被撕裂,恒星將散落于宇宙中。對于地球上的人類文明來說,這些變化可能不會直接影響我們。
3、太陽系的安全性
盡管宇宙膨脹加速,但太陽系和地球的撕裂風險相對較低。宇宙膨脹需要克服多種力量相互作用,如電磁力、強力和弱力,這幾乎不可能實現。此外,銀河系在宇宙中微不足道,與拉尼亞凱亞超星系團相比,更是微小。整體而言,人類文明在太陽系中應相對安全。
