Ains是什么星座？

20世纪最伟大的科学发现是宇宙膨胀理论——近处的星系和远处的星系都在离我们远去，而远处的星系则走得更快，仿佛整个宇宙都在膨胀拉伸。从宏观角度来看，确实是这样。如果我们能看得足够远，我们会发现，遥远地区的星系似乎被巨大的力量所包围，并以极快的速度被推得越来越远，而我们发出的任何信号都无法到达这些星系，即使信号以光速传播。

但是，如果宇宙膨胀的速度超过光速，为什么我们感觉不到？我们周围的原子、动物、地球、太阳系和银河系仍然保持着恒定的大小，没有变胖。而且太阳系内行星之间的距离并没有改变，地球和太阳之间的距离还是和以前一样远。如果我们的感觉是正确的，那么宇宙中正在膨胀的是什么？

宇宙从来都不稳定

起初，人类对宇宙的认识起源于牛顿，他将宇宙视为一个完全固定的网格，其中充满了物质，通过引力和物质运动来维持绝对平衡。后来爱因斯坦发现宇宙的网格并不像牛顿描述的那么固定。随着时间的推移，它可以扭曲和拉伸，不断变化。正是网格中的流体、恒星物质和辐射能量决定了宇宙网格的变化。但如果扭曲的宇宙时空里只有物质，它们必然会因为引力而一起坍缩，形成黑洞，直到整个宇宙被吞噬。爱因斯坦不喜欢这个推论。他特意在宇宙的引力场方程中引入了一个反重力的“宇宙常数”来抵消宇宙的收缩趋势，使宇宙可以处于几乎恒定的状态。

但并不是所有的科学家都认为宇宙一定是稳定的，苏联物理学家亚历山大？弗里德曼认为爱因斯坦的“宇宙常数”真的是多余的。后来弗里德曼从数学上证明，如果不引入宇宙常数，宇宙中充满了辐射、流体等动态物质，那么宇宙要么收缩，要么膨胀。

数学推导只能提供各种可能的“解”，科学家还是要在物理世界中进行实地观察，找出楚宇宙的演化方向。在20世纪20年代，埃德温·哈勃观察了46个星座和星系，发现它们的光谱发生了红移，这表明它们正在远离。而且哈勃还发现，星系远离的速度与它们之间的距离之比是一个常数，即距离越远，分离越快。这种关系被称为哈勃定律，宇宙膨胀理论由此诞生。

我们感受不到宏大的尺度变化。

根据哈勃定律，宇宙膨胀的方式似乎有点反直觉——宇宙网格本身在不断拉伸，其中物体之间的距离被拉得越来越远。如果一个物体离另一个物体越远，它伸展得越多，彼此远离的速度就越快。在这种情况下，如果宇宙中的物质分布均匀，物质的密度就会越来越小，我们自然就会变胖。但宇宙中的物质并不是均匀分布的，既有质量密集的区域，如星系和星系团，也有密度稀疏的区域，如巨大的宇宙洞，这些区域几乎没有质量。宇宙之所以这样，是因为宇宙中物质之间有很多物理效应。在小范围内，如动物大小的级别，电磁力和核力起主要作用；在大尺度上，比如恒星和星系的层面，引力起主要作用；在非常宏观的尺度上，星系正在远离，星系团正在分解，宇宙的膨胀起了主要作用。据研究，宇宙的动力来自神秘的暗能量。迄今为止，科学家对这种神秘的暗能量知之甚少。

所以在宇宙中，宇宙膨胀和引力是彼此最大的竞争对手。即使是距离我们只有5000万光年的处女座星系，也因为宇宙膨胀而无法通过引力吸引太阳系；太阳系乃至银河系的行星都通过引力消解了宇宙膨胀的效应，稳定地捆绑在一起。只有通过这样的竞争，地球和人类才能稳定长久地生存，即使膨胀的宇宙对我们也是无可奈何的。