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既然宇宙在加速膨胀,那人的身体也会一起膨胀吗?

Masir123 科学羊
2024-08-22

大家好,我是科学羊!这里第10季物理学专栏之第2篇。


今天是五一劳动节,首先祝大家节日快乐~


节日期间,我打算分享一些轻松的话题,所以让我们穿越过去继续回到第10季物理学。


今天分享下关于宇宙的话题 - 关于宇宙膨胀!


“宇宙在膨胀”的结论是基于宇宙大爆炸的假设,而这个假设里最精确的模型叫作所谓Λ-冷暗物质(Lambda-CDM)模型。


一张表示宇宙间不同物质能量成分的饼图,大约有96%的能量来自奇异的暗物质和暗能量


这个模型成功地将我们通过观测得到的数据与理论预测紧密结合,提供了宇宙膨胀,尤其是加速膨胀的科学解释。


根据这一模型,还发现暗能量是推动宇宙持续膨胀的罪魁祸首,尽管它至今未被直接观测到,目前只是间接证据。


你可能会好奇,既然宇宙在膨胀,我们的身体为什么没有随之膨胀呢?


答案是:我们的身体并不跟着膨胀。


因为在身体受到的多重作用力里,暗能量的作用力占比太小,完全无法和引力与电磁力抗衡。


也就是说,在构成我们身体的微观尺度上,暗能量的影响微乎其微,远不足以与引力和电磁力相抗衡。


ΛCDM模型,加速扩张的宇宙


例如,我们能感受到的引力,源于地球这样的超大质量体与我们的相互作用。


然而,为什么我们的身体结构不会被地心的引力拉扯形变?


这是因为电磁力在此发挥了关键作用。


在细胞乃至分子层面,电磁力不仅抵抗引力,而且在力的大小上,它在分子间距离尺度上比引力大达1×10^36倍。


对比之下,即使在宇宙尺度上,暗能量对近距离的引力也无足轻重,也许这就是另外一种相对论了。


引力使得物质向质量中心聚集,而暗能量则作用于空间本身,推动它们之间的距离扩张。


这种作用在宇宙的巨大尺度上变得显著,比如在数亿光年的距离上,暗能量的影响可能会超过引力,导致物质结构如星系团逐渐分离。


本星系群 | 银河系和仙女座星系是最明亮的星系


比如,银河系属于本星系群(Local Group)的一部分。


本星系群里最大的3个星系,银河系占1个,仙女星系(M31)占一个,三角座星系(M33)占一个,另外还有50多个星系。



银河系和仙女星系,星系中心相聚250万光年。


这个距离,还是引力占主力。


现在很多模拟都显示,大约再过40亿年,银河系和仙女星系就会融合在一起。



而在更大的尺度上,拉尼亚凯亚(Laniakea)超星系团(这个词来自于夏威夷语,意为“无尽的天堂”)


暗能量的作用开始显现,引力不再是唯一主导力量。


根据观测,Laniakea的质量中心正以每秒3000公里的速度远离我们的银河系。


这些理论都基于现有的宇宙模型和观测数据,任何新的观测都可能对这些理论提出挑战。


拉尼亚凯亚 Laniakea 超星系团以及它组成星系团的地图 | 来源 wiki


总结来说,虽然宇宙在加速膨胀,但在地球这样的小尺度上,电磁力的作用远远超过了引力,更不用说与微弱的暗能量相比了。


在维持身体结构这个场合,电磁力比引力已经大出1×10^36次方那么多倍了,而引力在几百万光年这个尺度内又远远大于暗物质的作用,所以人并不会随着宇宙的加速膨胀而膨胀。


因此,我们的身体结构不会因为宇宙的膨胀而发生变化。


好,今天就先这样啦~


科学羊🐏  2024/05/01

祝幸福~


参考文献

[1].https://www.dedao.cn/course/article?id=BM30m4na5NkyKQQz9oKjvDg7Eowd2G

[2].卓克*科技参考


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