如果宇宙大爆炸以超光速膨胀，那北斗七星为什么依然在那里？

宇宙为什么会加速膨胀？

按照目前的理论，我们知道，宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸。

在大爆炸之后，有一段非常短暂的时间，也就是宇宙大爆炸之后的10^(-36 )秒~10(-32)秒之间，宇宙发生了剧烈的膨胀，这个阶段也被我们称为暴胀时期。宇宙经历了100次的加倍，变大为原来的10^30倍。下图中的蓝色部分代表宇宙空间随时间的变化，红色框圈出来的就是暴胀时期的宇宙尺度的变化。

暴胀时期过去之后，宇宙开始减速膨胀。可能你会想为什么不开始收缩？

实际上，这就有点像我们向上抛小球，虽然小球获得初速度之后，虽然受到重力，但还是向上减速运动。宇宙一开始是物质和暗物质主导的，物质之间是呈现引力的。因此，引力是宇宙当时的主导。引力会试图把空间拉回到一个“点”上，这就有点类似于刚才例子中的小球受到重力。

但是宇宙中实际上不只有引力，实际上还存在着一种和引力正好相反的作用，我们可以称之为斥力。这个作用和空间有关，也被称为真空能，或者你可能更熟悉的叫法是：暗能量。当宇宙空间还很小的时候，引力大于斥力，所以宇宙减速膨胀，如果当宇宙的空间大到一定程度之后，暗能量就会占据主导，斥力就会大于引力，宇宙开始加速膨胀。

在距今45亿年前后，宇宙在减速膨胀的作用下，空间大小达到了如今宇宙大小的70%，这个时候，开始加速膨胀。在加速膨胀的作用下，宇宙的空间就会急剧增大，所以，我们常常看到宇宙演化的图像一个喇叭一样，就是因为“喇叭口”代表的是加速膨胀。

可能你要说了，这些都是理论，有没有石锤？

实际上还真有，1998年，物理学者索尔·珀尔马特领导的小组和布莱恩·施密特、亚当·里斯领导的小组通过观测Ia型超新星得到了宇宙正在加速膨胀的结果。后来，这三位科学家获得了2011年的诺贝尔物理学奖。

他们的发现预示着宇宙中存在着“暗能量”。后来，亚当·里斯曾在公开演讲中介绍到，当时他们将手里拿到的宇宙学的参数带入理论计算，发现宇宙的质量竟然是负数，他们通过各种检查发现计算没有错，于是，他们就认定宇宙中应该存在我们看不到的物质。后来通过观测，果然证明了他们的观点。

膨胀的尺度

虽然我们知道了宇宙正在加速膨胀，但为什么我们没有感觉到？为什么我们没有变胖？这就要提到宇宙的膨胀其实和很多人想象的并不一样。实际上，宇宙的膨胀是整体性地膨胀，意思是从大尺度上（10^8光年），宇宙整体在膨胀。

这就好比气球一样，如果把气球点了一些点代表“星系”，那宇宙膨胀就好比把气球吹打。因此，我们观测到的结果其实是：在大尺度上，星系都在远离我们。

而且距离我们越远，星系退行的速度就越快，当距离距离我们足够远时，以我们为参考系，星系的退行速度就可以超光速，也就是宇宙空间的膨胀速度超光速，这意味着它们的光永远无法照到地球上。

你会发现，我一直在强调大尺度。这就如上文说到的，暗能量和空间有关，只有空间达到一定尺度程度才能显现出来。科学家发现，在大尺度上，也就是10^8光年的尺度上，空间显现出来的就是膨胀效应，而在小尺度上，更多的是物质和暗物质主导，也就是引力在主导。因此，在小尺度上，我们感受不到膨胀效应。

这也是为什么，距离我们附近的星系并没有在远离我们，反倒在靠近我们，比如：科学家预计在30多亿年之后，银河系和仙女座星系才发生一次合并。星系的合并在整个宇宙的历史当中一直都在发生，银河系有目前这样的规模正是合并而来的。所以，引力在小尺度上充当着非常重要的角色。

而宇宙的膨胀，以及我们没有变胖的原因也是在这里，地球的尺度远小于银河系的尺度，所以，是引力占了主导。

北斗七星

我们熟悉的北斗七星是距离我们的距离度在200光年以内，远远小于10^8光年的尺度，因此，在这个尺度下，不会有明显的膨胀效应。所以，我们观测到的北斗七星并不会离我们远去。

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发布媒体：好百科 作者：钟铭聊科学