二十八郑科儿讲坛(第2页)
穆芳问:“是不是因为它们离我们太远,光线太弱?”
郑科把两个拳头一前一后地举到面前,继续卖关子:“如果宇宙里星系很稀少的确是这样,可问题是它们比地球上的沙子还多,站地球上无论朝哪个方向看,星系多得都会有前后重叠,它们发出的光若叠加起来,一样会变得很强。”
“让你这么一说,这晚上天要是不白都没道理了,”陈骐百思不得其解,“你就快点儿说吧,光都哪儿去了?”
“昨天我不是跟讲过宇宙膨胀么,哈勃红移和宇宙微波背景辐射,还记得吧。”
“记得,你还说电视机空白频道的黑白雪花,就是天线接收到的那个什么辐射的残余信号,总之宇宙膨胀是有大量证据的,信哈勃就是了,那刚才的问题和宇宙膨胀有什么关系?”
“关系太大了!你想想,如果宇宙膨胀的速度超过光速会怎样?”
“想不出来”
“假如说——我是说假如啊,以宇宙大爆炸的奇点为中心,所有的东西以超光速同时向外飞,向东飞有一个太阳,向西飞有一个一模一样的二太阳,二太阳发出的光也都在向外飞,其中一道光向着我们东太阳这边飞,可我们的东太阳飞得比那道光还快,你想象一下会怎样?”
“那道光追不上我们,我们也就看不到那道光了,不仅是那一道光,凡是符合这个条件的所有光线我们都看不到,所以我们能看到星星仅仅是光线能追上我们的那部分星系,更多星系的光追不上也就到不了我们的地球,因此我们无法看到它们,于是夜空就是黑的。”穆芳恍然大悟。
“穆芳你太聪明了!我们能看到的星星只是宇宙中很小的一部分星系,它们和我们太阳系做同向运动,相对速度等于或小于光速,我们才能看到,那些大爆炸一开始就远离我们的大多数星系,自古至今再往后,只要不出太阳系,永远都没机会看到,还有一些大爆炸时在一起同行,后来却越飞越远但迄今仍能看到的星系,就会发生红移现象。”
“道理是这么个道理,可还有一点不对劲啊,你昨天不是说宇宙中任何有质量的物体达到光速都会变得质量无穷大么?可照你刚才这么说,地球岂不是带着我们正在以光速飞,我们质量怎么没变得无穷大呢?这不矛盾吗?”
“这个不矛盾,宇宙膨胀不是你想象的太阳带着地球,地球带着咱们像光速火箭一样飞,其实膨胀的是空间,而不是星系,所以叫宇宙膨胀不叫星系膨胀,”郑科知道这很难理解,于是举了个例子,“你可以把星系想象成一个气球上面扎了很多小孔,宇宙膨胀就好比当我们把这个气球用力吹大时,表面那些小孔也在距离变远,但这些小孔相对于气球表面来说,它们各自的位置改变了吗?”
“没有”陈骐有点儿明白了。
“小孔之间的距离在变大,是小孔们自己运动的结果吗?”
“不是,是气球整体膨胀的结果。”
“放大到宇宙也是一样啊,是空间在做超越光速的膨胀运动,星系们各自的空间坐标,并没有多大改变,我们的质量不会变得无穷大,可以放心称体重。”
“那你说空间是什么?气球有橡胶膜在拉着小孔,可空间却是空的,它用什么拉着星系?”穆芳问道。
“暗物质!”郑科说完,看了看表,“该上第二节晚自习了,明天咱们再接着聊吧!”
“哎呀,听得我都不想回去上晚自习了。”陈骐叹道。
“哈哈,既要仰望星空,还得低头学习。”穆芳笑道,“走吧,回班了!”