要想了解膨脹,首先還需要先了解光。
如果你高中學過化學的話,那么你一定知道電子和電子軌道,不同于我們的行星被限定在固定的軌道上運動,電子可以從一個軌道轉(zhuǎn)換到另一個軌道,而達成這的條件:吸收或者釋放能量。
那么,能量從哪里來呢?
光。電子通過吸收釋放光來實現(xiàn)軌道的躍遷。

電子在特定的光射線下,才能吸收釋放能量,實現(xiàn)從一個軌道到另一個軌道,如果能量不夠,它將待在原來的軌道,如果能量過高,它甚至能逃逸原子。
愛因斯坦因為對這的研究獲得了他人生唯一的一次諾貝爾物理學獎。
這就是著名的光電效應(yīng):金屬只有在“恰當?shù)摹惫庹丈湎虏拍芊懦鲭娮印?/p>
幾十年來,科學家們已經(jīng)知道從一個軌道跳躍到另外一個軌道所需要的能量,以及需要的光源,根據(jù)這些,我們推斷出恒星行星的大氣成分。
那么,由此,原子吸收了哪些光,只需要看看光缺少了哪些波長就可以了。科學家們制造了光譜,通過它就能知道你和光源之間有哪些原子了。
意外的是,在遙遠宇宙?zhèn)鱽淼墓饩€中,所有的顏色都出現(xiàn)了“紅移”。形象的解釋:想象一根弦,被拉緊時音調(diào)變高。而在宇宙被拉緊時,光線的波長也增加了,這也許能讓你理解為什么光線紅移(紅光在可見光中波長較長)。

從越遠的傳來的光,紅移也就越厲害。藍邊綠,綠變黃,黃變紅,甚至變成微波……
通過從遠處傳來的光在地球上看到的顏色與原本顏色的差別,我們就可以推斷出遠處光源與地球的距離。
而回頭來,為什么會產(chǎn)生“紅移”現(xiàn)象呢?這說明了一個連愛因斯坦都不喜歡的結(jié)論:遠處星系與我們的距離正在變大,一直如此。
科學家們?yōu)檫@個現(xiàn)象取名“宇宙膨脹”。而每個人都作為宇宙中心所看到的宇宙都正在,或許是永遠都在膨脹。
如同我們前面所說的。任何地方都是可見宇宙的中心。
這就不得不讓科學家提出另一條宇宙原則:要猜想離地球很遠的事情,人類必須假定沒有一個特別的位置,也就是觀察者在宇宙各處觀察,任何方向看上去都是一樣的——宇宙第二原則。遠處的星系總是遠離他的觀察點——宇宙第三原則。
這聽起來好像有點難以置信,但在宇宙這個大尺度的方向上,它是正確的。
發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹的是美國天文學家埃德溫·哈勃,他在1929年發(fā)現(xiàn),這個定律也被稱為“哈勃定律”,因此,他成為現(xiàn)代觀察宇宙學之父。
然而,愛因斯坦并喜歡這個定律,因為,它表明宇宙構(gòu)造在膨脹,也就是過去宇宙比現(xiàn)在小。這怎么可能?這在第二道墻時會得到證明,不過,在此之前,我們需要了解愛因斯坦引以為豪的引力。
引力無處不在,砸中牛頓的蘋果也是引力在作怪。
就如月球在時空的彎曲,讓地球表面的水向月球滑去,這正是潮汐的原因。
所有的一切,都受到引力的影響。
但是,為什么空氣會網(wǎng)上飄呢?準確的說,比空氣密度小的為什么不受引力影響而往下呢?當然,這是一個很容易的回答的問題,因為他們比空氣輕,空氣在他們下面。因此他們不得不騰出空間讓空間容納比自己重的物體。
前面在廣義相對論中,我們已經(jīng)知道引力是時空彎曲的結(jié)果,它會創(chuàng)造出斜坡,讓你有向下滑落的趨勢,而實際上,這種沿著時空構(gòu)造的斜坡往下掉的運動是宇宙所有運動中最自然的。

當然,就如碗中快速旋轉(zhuǎn)的球一樣,如果你要掙脫碗這個斜坡,就必須速度足夠大才能旋轉(zhuǎn)出來。地球上,也一樣,如果你要掙脫地球這個巨大的引力造成的時空彎曲的斜坡,你就必須讓速度高于第一宇宙速度,也成為逃逸地球的速度,相應(yīng)的還有逃逸太陽系的速度等等……,可以提一下,40320公里每小時成為地球逃逸速度,也就是宇宙飛船最初需要的速度。
任何東西在任何方向上產(chǎn)生不可見的斜坡,我們稱之為引力。因為宇宙構(gòu)造本身就含有斜坡,那么宇宙構(gòu)造到底是什么東西呢?
愛因斯坦在1905年給出了E=mc2的公式,但他又在1915年表示宇宙在任何地方的形狀由該處的質(zhì)量和能量決定。這也意味著,他拋棄了引力是一種作用力的概念,而是當做幾何。
一直以來讓外太空運動著的東西,是我們成為“宇宙構(gòu)造”的東西。