1、为什么宇宙会膨胀呢？
宇宙为什么会膨胀？宇宙从约137亿年前的一场奇点大爆炸后，就一直在超光速膨胀，膨胀到现今约有930亿光年的可观测直径，并且仍然在膨胀，至于宇宙还要膨胀多久谁也无从得知。
宇宙膨胀的原因有人说是由于暗能量无形的推力使它膨胀；有人说宇宙要长大，自然会膨胀，但它膨胀到一定程度时就会停止，最后收缩为一个奇点，然后再爆炸，如此循环往复…
天文观测到的宇宙膨胀
美国天文学家哈勃观测到宇宙星系红移现象，星系间在相互远离，并且距离越远的远离速度越快，也就是星系间的红移速度与距离成正比，哈勃由这个现象总结出了著名的哈勃定律。
后来的科学家在这个基础上，结合爱因斯坦的引力方程，推测出了宇宙诞生于约137亿年前的奇点大爆炸，爆炸后一直在以超光速飞速膨胀，到现在的可观测宇宙约有930亿光年。
美国工程师彭齐亚斯和威尔逊无意发现了宇宙的微波背景辐射，又称3k背景辐射，证明了宇宙经历了从炽热到寒冷、从小到大、由密到稀的超光速膨胀过程。再次验证了“宇宙大爆炸论”的正确。
那么问题来了：宇宙为什么会膨胀？
这个问题无论是官科还是民科，都是一直苦思的，无论是什么科，宇宙大爆炸的原因大致有以下几大观点：
暗能量的驱使。暗能量最初是爱因斯坦提出的引力方程中的宇宙常数（但这个宇宙常数后来被爱神自己认为是一生中最大的错误），哈佛大学的天文学家基尔希纳发现宇宙在一种不可见、无法解释、神秘力量的操控与推动下膨胀得更快。
后来美国科学家将这种力量正式命名为“暗能量。”后来的研究表明，暗能量充斥宇宙真空，占了宇宙总质量的96%以上。从大部分星系都为漩涡状运动，可推测暗能量的运动是漩涡场的。天文学上用En表示暗能量，用Ep表示星系总动能，如果En=Ep，星系便维持平衡；如果En>Ep，那么星系为膨胀。由此可知超光速膨胀的宇宙En>Ep，而且大很多。
宇宙的膨胀是它诞生后必然的成长过程。“窥一斑见全豹”，就像一个人从出生到成年要经过从小到大的成长一样。人有生就有灭，那么宇宙亦如是，既然有诞生，就会有成长，再到停止成长，再到整个宇宙归于能量平衡的热寂，最终慢慢收缩到最初的奇点。然后再爆炸、膨胀…如此循环无穷！
宇宙大爆炸前的奇点就具备了无限大的能量，一旦发生爆炸，能量自然向四面八方释放，能量释放的速度就形成了超光速膨胀。
不过宇宙最终是永远无限的膨胀下去，还是最终收缩为奇点，这是很久以后的事了，如果人类的科技能发展到很高的级别，说不定可以扭转乾坤呢。
2、发现宇宙膨胀的原理及途径
现在为止，我们所知道的关于宇宙大爆炸的证据一共有3个，这也是为什么大爆炸称为主流学说的原因：
第一项证据是在1929年发现的：埃德温·哈勃（Edwin Hubble）发现星系之间的距离在拉大，而星系之间相互远离的现象正是大爆炸理论关于宇宙膨胀的一个标志；
第二项证据名为“原初核聚变”：上世纪60年代，人们观察到宇宙中各种原子所占的比例（氢原子占75%、氦原子占24%、较重的元素仅占1%）与大爆炸理论的预言值基本吻合。因为根据该理论，在宇宙形成之初，只存在那些最轻的原子（氢和氦），而较重的原子则是后来才在各恒星中形成的，数量也要少得多；
第三项证据则是在1965年发现的宇宙背景辐射，这种表明整个宇宙沉浸在-270℃（也就比绝对零度高3℃左右）的温度之中的微弱辐射来自何方？唯一合理的解释似乎就是：这是当宇宙还是一团炙热气体时所散发出的巨大光辐射在经历了宇宙膨胀而冷却之后的余烬。
3、为什么宇宙一直在膨胀，这到底是什么原因呢？
宇宙虽然目前人类成功登陆了，但是宇宙依旧是非常大的，目前的科学家观测到宇宙一直在处于膨胀的状态，这其实是有很多原因的，其中几个关键的原因就是辐射还有低温冷却的效果配合上暗物质的能量使得宇宙不断膨胀着。
首先我们还是得先理解一下这个宇宙膨胀是什么意思，简单来想呢也就是说，宇宙的面积依旧在扩大着，就好比海洋不断地扩大面积一样，而宇宙的膨胀可是有很多作用的，就比如物质密度会下降，面积会增大，黑洞等数目也会受到很大的影响；于是科学家就开始探索宇宙膨胀是什么导致而成的，最后成功锁定了三个原因，也就是辐射，低温，还有暗物质的能量，宇宙中虽然有着太阳不断的燃烧，但是依旧温度是非常冷的，甚至有的星球常年都是零下上百度的超低温。
辐射这玩意是宇宙中到处都有的，对于生物来说伤害是非常巨大的，很很大概率导致基因突变等等，因此每一个国家选上的航天员都是经历了层层选择然后不断训练才能上宇宙的，但是回来后依旧身体会受到方方面面的影响；而辐射会导致宇宙的不断稀释，这时候稀释的时候，配合上宇宙中非常低的温度就会导致宇宙不断地膨胀着，就好比一团冰融化然后面积会变大，然后遇到寒冷的环境又成为了冰，面积自然而然的也就扩大了很多。
还有一个关键的因素就是暗物质了，这个玩意被科学家认为是一个宇宙常数，简单来说也就是宇宙本身就有的能量，相当于小说里面的先天属性，可以为这些稀释的环境提供能量，这样就可以保证源源不断地进行宇宙膨胀着。
4、为什么说宇宙在膨胀？有哪些证据证明宇宙是在膨胀的呢？
宇宙在膨胀，而且在加速膨胀，是100年来天文观测发现，且有越来越多的证据支撑。
最早的证据是星系红移，哈勃这个惊天动地的发现，彻底推翻了科学界坚持几百年的静态宇宙观，从而为大爆炸宇宙标准模型奠定了最坚实的基石。
哥白尼提出日心论，打破了宗教对天体运行的魔咒；伽利略制造望远镜观察天体，用马灯测量光速，催生了现代科学的萌芽。
因此科学史一般把伽利略作为现代科学的鼻祖。
但伽利略那个时代观测条件有限，认定宇宙是静态的。
静态宇宙观认为，宇宙无边无际无始无终，从来就是这个样子，永远不会改变。
改变的只是局部日月星辰斗转星移，整个宇宙是不变的。
这种认识根深蒂固的统治者科学界，一直统治了几百年。
从牛顿到卡文迪许，一直到爱因斯坦，都没有人质疑。
根据其广义相对论引力场方程，必然得出一个不停变化动态宇宙的解。
为了迎合静态宇宙的主流学说，他只得在自己方程里加入了一个“宇宙常数”，以使方程能够自圆其说。
这个方程就是从Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv变成了∧gμv+Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv，其中的“∧”就是宇宙常数。
爱因斯坦得知哈勃发现星系红移的消息，立即赶到哈勃所在的威尔逊天文台进行验证，并马上承认了自己引力场公式的错误，拿掉了那个“宇宙常数”，恢复了动态宇宙的结论。
根据爱因斯坦场方程，可以预言出很多宇宙现象，这些宇宙现象只能在动态宇宙，也就是宇宙膨胀的情况下才能够出现。这些包括黑洞、引力波、引力透镜、时空弯曲等等。
这些预言都被后来的观测发现所证实，这也是宇宙膨胀的重要证据。
所谓星系红移，是根据光的多普勒效应得到的。
在讨论多普勒效应前，我们先来了解一下可见光的本质和特点。
可见光就是我们眼睛能够看到的光，是电磁波谱中的一小段，波长在380nm~760nm之间。
但这个可见光并不是单色光，而是复合光，就是有若干种颜色集合形成的，人们把它主要区分为红橙黄绿青蓝紫等七色。
通过三棱镜，复合光会发生色散，我们就可以看到这些彩色的光。
这七色光的波长不一样，其中红光最长，紫光最短。
这些单色光的波长分别为：红光620~760nm，橙光590~620nm，黄光570~590nm，绿光490~570nm，青光480~490nm，蓝光450~480nm，紫光380~450nm。
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