銀河系正帶著太陽系奔向一條不歸路，而且永遠都無法到達目的地！

2020-10-18 星辰大海種花家

這個話題的本質是宇宙不同尺度上的運動方式以及主導力量的不同，在我們日常了解中，天體的運行主要是受到引力的作用，而在質量中心的引力作用下，天體沿著測地線運動，這就是我們熟悉地球環繞太陽公轉的過程！

人類對於引力認識的過程

其實引力的認識要從地心說開始說起，儘管早期我們並不知道這是一種讓天體運行的強大力量，但離開了地心說的引力認識歷史是不完備的！

古希臘天文學家託勒密在前人的基礎上總結出了以地球為中心的天體運行論，簡稱地心說，當然我們現在知道它是錯的，但這個理論相當精密，因為託勒密為解決天體運行的錯誤軌道設置相當多的暈輪來修正，使得這個理論計算極為繁雜，卻又是有效的，甚至可以作為航海導航使用！

因此地心說延續1500多年，直到哥白尼開始懷疑，他觀測了行星的軌道後總結出了日心說，在日心說下太陽系各顆行星的軌道井井有條，原來上百個暈輪大大下降，縮減了計算量，因為日心說更貼近事實，但哥白尼並沒有發現行星的橢圓軌道，因此在哥白尼的日心說中仍然存在修正。

之後克卜勒在他的老師第谷的大量資料中總結出了行星橢圓軌道事實，總結出了行星三大定律，使得行星軌道計算日漸精密，再也不需要暈輪來輔助修正，簡單的說，克卜勒解決了行星是怎麼運動的！

牛頓則在這些基礎上，輔以自己的發現，推出了萬有引力定律，解決了天上的星星為什麼會這樣運動，當然牛頓在引力的傳遞上卻走了個誤區，但牛頓走到這裡已經是一個劃時代的進步了。

此後三百年裡科學家們添磚加瓦，將牛頓力學蓋成一座偉大的經典力學大廈！但有一個問題仍然沒有解決，引力到底是靠什麼傳遞的，這是一個問題，因為牛頓解釋成以太，但隨著科學的進步以太的問題越來越嚴重，比如水星進動無法解釋，麥可遜莫雷的以太漂移零結果實驗無法解釋。

終於到了20世紀初，愛因斯坦的狹義相對論解決了麥可遜莫雷的以太漂移零結果，廣義相對論則解決了水星進動問題，廣相中以質量彎曲時空的方式來解釋引力的傳遞，因此水星進動的原因是橢圓軌道在彎曲空間中經過的時空曲率不一樣所致，而其他行星則由於軌道直徑很大，影響不明顯（其實水星也不明顯，勒維耶非揪著不放哈）

關於廣義相對論，惠勒說的比較容易理解：「質量告訴時空怎麼彎曲，時空告訴質量怎麼運動」！一句話簡明扼要就把事情說清楚了！

廣義相對論下的太陽系和銀河系運動

太陽佔了整個太陽系質量的99.86%，因此它所產生這個時空彎曲是一個很有趣的結果，太陽基本位於中央，然後每顆行星都在這個彎曲的時空中運行，而且每顆行星周圍又有自己彎曲的時空，又有衛星在圍繞運轉，衛星周圍又有彎曲時空，它們互相影響，互相糾結，這輩子休想解離！

如果從彎曲時空的角度來觀測質量所彎曲的宇宙空間的話，坑坑窪窪來形容也許非常合適，因為有大質量天體引起周圍時空的凹陷，也有沒有質量的平坦虛空！

這就是廣義相對論下的時空，每一個凹陷都是一個大質量天體的引力範圍，而宇宙中到處都是這樣的凹陷。在時空彎曲的凹陷中，在銀河系的範圍內，這些質量都還能順著明顯的，有閉合曲線的測地線運行，比如太陽系仍然還在圍繞銀心公轉，只是這個大致閉合的橢圓曲線周期高達2億年以上，但當這個尺度再加大時，那麼它們的曲線可能不再閉合！

更大尺度上引力主導的星系運動

在本星系群和超星系團的運動就是這種典型，因為在距離銀河系大約2.5億光年外的就有一個還不是很清楚性質的超強引力源，這就是1986年才發現的巨引源！位於長蛇座與半人馬座方向，在這個方向上有很多古老的星系正在與鄰近的星系碰撞。

巨引源所在的矩尺座星團剛好被銀心核球所遮擋，導致巨引源的所有信息都無法穿透銀心，因此巨引源的性質我們難以獲知，但我們知道，銀河系正以每秒大約600-800千米的速度衝向巨引源，就像我們開著一輛車，但前擋風玻璃卻被一張海報貼住了，只能從兩邊窗戶看我們到底走到了哪裡！

無論巨引源都遙遠，但在引力主導的時空中，質量的路線永遠都是測地線，也許這是一個閉合的橢圓軌道，也可能是拋物線軌道，也有可能是雙曲線軌道，但本質都是一樣的！

宇宙尺度上的運動主導

哈勃在1929年就發現了宇宙膨脹，他當時測量的速度是550千米/秒·百萬秒差距，和2013年普朗克衛星測量的數據67.15千米/秒·百萬秒差距似乎有點大，但本質是一樣的，宇宙在一定的尺度上表現的就是膨脹！根據這個理論，再結合普朗克衛星的數據，我們能計算出巨引源離去的速度大約是4400千米/秒，銀河系靠近的速度是600-800千米/秒，很明顯是一個永遠都跟不上的速度，所以我們不用擔心銀河系會掉入巨引源！

其實這樣還是一個美好的世界，我們發現了宇宙正在以某個相對確定的速度膨脹，但這個夢很快就被打破，1998年，兩個觀測遙遠星系Ia超新星紅移的小組不約而同的發現，宇宙正在加速膨脹，根據這些Ia型超新星的遠近距離判斷，宇宙大約在45億年前就開始了加速膨脹。

這樣的宇宙如你所想嗎？簡單的說以前的膨脹還讓天文學家抱有一絲希望，即宇宙也許在達到某個平衡點後開始收縮，重新回到奇點，但加速膨脹的發現徹底掐滅了這個念頭，宇宙是一張單程票，它只有一個開始，也只有一個結尾，人類只是匆匆過客而已！當然各位不必擔心，無論是能回到奇點還是未來走向徹底黑暗，對於人類其實都是一樣的！

相關焦點

  • 銀河系正帶著地球走上一條不歸路，但它永遠都到不了目的地
    一光年就是光走一年的距離，它不是一個時間單位，而是一個距離單位，對於我們日常來說，光年這個距離實在有點大，儘管步行一光年是件不可能的任務，但即使我們坐著不動，地球也帶著我們在高速運動，而太陽系帶著地球則運動得更快，假如以銀河系運動的角度來看，它的速度將完全超出各位的想像！
  • 每小時狂奔225萬公裡，走向不歸路的銀河系，究竟要去哪裡？
    每小時狂奔225萬公裡，走向不歸路的銀河系，究竟要去哪裡？自轉中的地球無時無刻都在圍繞著太陽公轉，同樣的，自轉中的太陽也在圍繞著銀河系公轉，推而廣之，銀河系又是圍繞著什麼在運動？而銀河系運動的速度又是多少？
  • 銀河系正朝巨引源狂奔，但它永遠無法到達，是宇宙膨脹救了我們！
    地月系圍繞太陽公轉，太陽帶著一大幫小弟圍繞著銀河系公轉，從天體運動的規律看，銀河系在圍繞這哪個天體公轉呢？因為宇宙微波背景輻射非常均勻，一般波動都不超過萬分之幾，因此美國物理學家喬治·斯穆特想到了一個測量宇宙微波背景輻射的偶極異向性，來推測銀河系運動速度！
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  • 銀河系每小時狂奔225萬公裡，為什麼星空看起來卻一點都沒變？
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  • 地球在銀河系郊區，卻有人說人類永遠走不出銀河系，這是為什麼？
    我們看到的星星絕大多數都是和太陽同類的恆星。並且我們看到的恆星都是比太陽還要大的恆星。夜空中除了滿天的繁星，還有銀河。銀河也是有數不清的恆星組成的。由於它們距離地球太遙遠了，我們的眼睛根本無法一顆顆的分清它們了。地球、太陽和天空中的滿天繁星共同組成了宇宙中的一個大家庭。這就是銀河系。星系是由眾多恆星、氣體、宇宙塵埃以及暗物質組成的一個龐大運行系統。
  • 科普:為什麼我們永遠無法到達宇宙的邊緣
    他們觀察到來自銀河繫到達地球的光正在發生紅移，這意味著它們正以高速遠離我們和彼此。不過，後來的哈勃望遠鏡探測，結果有了更大的發現。探測結果表明，宇宙不僅在膨脹，而且正在加速膨脹。更關鍵的是，它的膨脹速度比以前科學家認為的要快得多。既然說到膨脹，有個問題就是繞不開的，如果宇宙在膨脹，那麼它的邊緣在哪裡？
  • 以目前的火箭技術，我們或永遠無法走出太陽系
    從此，宇宙探索技術飛速發展，人來也終於第一次 有能力探索太陽系內的行星，而不總是用各種大口徑的天文望遠鏡遠遠的觀察。蘇聯東方號系列運載火箭中的「衛星號」,是人類第一枚真正意義上的空間運載化學能火箭，此種火箭在接下來的幾十年隨著技術的不斷進步而大放光彩。
  • 太陽系在銀河系的什麼位置?是郊區嗎?
    銀河系本身在不停的運動，太陽也在環繞著 銀河系的中心 運動。太陽系與銀河系相比，就好象一個芝麻與一個大西瓜相比一樣。除了往外看是一片漆黑，往內看也看不到太陽，因為太陽的光線無法傳送到一百二十億公裡。至今已可確認一切的太陽系外影像，是經由蟲洞口進入一百二十億公裡內，或者經過「太陽系皮殼望遠鏡」才看的到外面情況。
  • 地球帶著我們在宇宙中狂奔,一年189億公裡
    地球圍繞著太陽轉動，而太陽則帶領著太陽系的所有天體成員圍繞著銀河系的中心轉動。太陽的運動更是快得驚人，每秒鐘大約220公裡。這樣當地球圍繞太陽轉了一圈時，太陽帶著我們在銀河系中又「狂奔」了69.4億公裡。 所以以太陽為參照物，在一年的時間內地球好像是又回到了原點。但是如果以銀河系中心為參照，此時的地球所處的位置早已經不是一年前所在的位置了。
  • 為何說,人類可能永遠走不出銀河系?看完細思恐極!
    人類如果此時就放棄了，將永遠也不可觸摸到最高等文明。1916年，來自於奧地利的物理學家路德維希費萊姆首次提出了有關於蟲洞的概念。他表示，宇宙中存在著不少時空是扭曲的，如果人類能開啟蟲洞的入口，那麼人類將會以最短的時間穿越幾百萬光年，甚至到達星際的邊界都是有可能的，只是可惜的是，人類至今都沒有找到蟲洞。
  • 科學家說人類走不出銀河系,或許不光是時間和距離的問題?
    不過，別說我們現在無法製造「蟲洞」，即使製造出來了「蟲洞」內部的性質，時空的結構是如何，我們還尚未清楚，或許「蟲洞」也跳不出「銀河」。既然是要去一個陌生的地方，我們肯定要先導航一下，找一條又快又短的路線。請看地圖：
  • 為什麼說人類永遠飛不出銀河系?看看太陽系的真實大小你就明白了
    51年前，我們人類就已經登上了月球，在不久的將來，遙遠的火星上也將出現人類的腳印，人類發射的兩個「旅行者號」探測器更是早就衝出了太陽風的影響範圍，這一切都使人感覺到，人類的科技在不斷地進步，只要假以時日，人類要走出銀河系似乎也不是太難。然而事實卻並不是這樣，在對銀河系有了一定的了解之後，你就會發現，銀河系就像一個牢籠，人類深陷其中，很可能永遠都逃不出去。
  • 人類可能永遠都飛不出銀河系,就算達到光速,也無法飛出銀河系
    首先是如果我們的達到了光速，我們就可以實現星際旅行了，雖然就算達到光速也不能到達非常遙遠的星球，但是最起碼我們可以在短時內實現太陽系內的星際旅行。就算是有天，人類的科學技術可以製造出光速飛船，但是想要實現全宇宙的旅行也是不可能的，首先宇宙實在太大了，那種大是你難以想像的大，可能再過100萬年，我們人類也無法找到宇宙真正的邊緣在哪裡。目前我們人類已知的宇宙範圍的直徑大約為930億光年，你知道這意味著什麼嗎？
  • 銀河系的直徑達15光年,人類能成功穿越嗎?會不會永遠都出不去?
    於是人類嘗試發射了旅行者1號，企圖先行人類一步離開太陽系，但出乎人類意料的是，旅行者1號竟然至今還在太陽系內，若是5年內，旅行者1號還未離開太陽系，那麼即便在這之後，旅行者1號飛得再遠，卻也無法將信息傳回給人類了。
  • 太陽系的「第二近鄰」,年齡與銀河系同齡,正「帶倆孩子來串門」
    太陽是距離我們最近的恆星，而在太陽系之外，距離我們最近的恆星是南門二三星中的比鄰星，在南門二三星之外，距離第二近的是巴納德星，但是比鄰星和巴納德星這兩顆恆星都是紅矮星，質量較小，表面溫度不高，還不到3000℃，發出的光芒很是微弱，都不到太陽亮度的1‰，在夜幕中無法直接看到。
  • 為什麼有人說人類永遠都走不出銀河系？
    銀河系確實夠大，因為根據LAMOST的觀測，銀河系直徑大約比傳統認為的大約50%以上，也就是早先觀測的10萬光年的銀河系直徑可能將會擴大到15-20萬光年，不過無論是10萬還是15萬又或者20萬光年，其實對於現階段科技水平來說，其實都差不多，因為我們真的走不出去！
  • 論證宇宙中滿是生命，而人類或永遠受限於太陽系內
    地球一直在運動，圍繞著太陽旋轉，太陽系中各大星球，同樣一直在運動。而太陽系卻又圍繞著銀河系運動。銀河系同樣在圍繞著更大的星系團旋轉。那就可以斷定宇宙本身也是一個生命體，它一直在膨脹外，同樣也一直在運動。既然它們都是活的，那就意味著它們都具有生命。只是生命的形式不一樣，長短不一樣而已。在我看來，宇宙中滿是生命，一草一木，乃至一個星球一顆隕石。
  • 永遠無法抵達的終點——巨引源--中國數字科技館
    地球自轉的同時會跟隨太陽系一起運動，而太陽系又是銀河系的組成部分，它會毫無保留地聽從召喚，跟隨銀河系一起運動。這種運動的速度之快，是你完全無法想像的 — — 銀河系在宇宙空間的運行速度高達每秒600千米。可是銀河系這架「超高速飛行器」，究竟要把太陽系、地球和我們帶到哪裡去呢？它的終極目標究竟是何處？
  • 人類可以飛出地球,為什麼飛不出銀河系?永遠都做不到!
    人類很早之前就飛出過地球，在太陽系內進行探索，探索月球、火星等其他的星體。我們都知道宇宙很大，由太陽系、銀河系以及其他強大的星系構成的，那麼人類已經可以飛出地球了，那麼人類可以飛出銀河系嗎？可見以我們目前的技術要想飛出太陽系都是十分困難的，而且要17600年才能飛出太陽系，這要實行起來似乎有點不切實際。人類若想飛出銀河系，難度更大，不僅對我們的技術有很高的要求，其他各個方面都面臨著巨大的考驗。光在技術上我們就難以實現，要想飛出銀河系，我們要建造一個合適的宇宙飛船，這個宇宙飛船為了要適應銀河系複雜的環境，在結構上可能跟我們現在的宇宙飛船就會有很大的區別。