首先,宇宙的加速膨脹其實是因為暗能量導致的,而且作用的尺度在10^8光年上下,也就是説,如果我們人類都長到10^8光年的身高,就可以明顯感受到宇宙在加速膨脹。
但問題是,人類明顯比這個尺度要小得多,不僅是人類,甚至是我們所在的銀河系都比這個尺度小得多,
因此,我們很難體會得到宇宙加速膨脹,而且加速膨脹最大的效應也應該是讓人類變胖,而不是讓時間變快。那具體是咋回事,我們可以來簡單説説,首先得先從“時間”的定義説起。
時間是什麼?
科學家在做研究時,都會對自己的研究對象下一個嚴格的定義。這個定義不是亂來的,而是隨着我們的認知提升,定義也一直在變化,但前提一定是可以被量化和可以被驗證。那時間應該如何進行定義呢?
相信你被這麼一問,也可能一下摸不到頭腦。其實古人也曾對時間做了一些闡釋,在中國最有名的莫過於《論語》中:
逝者如斯夫,不捨晝夜。
大意就是説,時間就像流水一樣,不斷地流逝,一去就不復返了。如果仔細看這句話,你會發現,孔子並沒有直接對時間下定義。當然,孔子不是科學家,不需要遵守科學家的那一套。不過,孔子講述的是時間的方向。你仔細體會,就能夠知道,孔子表述的時間是沒有辦法像電視劇的進度條那樣來回拉,而只有一個向前進的方向。
所以,我們回到原點,時間到底是什麼?似乎古人也很難給我們一個準確的答案。同樣地,其實不光是古人,科學家也無能為力。既然對於直接暴力定義時間是費勁的,那不如就換一個方式試試。於是,科學家換了一個定義方式,他們採用的其實是測量定義法。
具體來説就是,我們如何測量這個研究對象,就用測量的方法來定義它。那我們是如何是如何測量時間的呢?
其實我們用的是“變化”來測量的。我們可以來想一想關於時間的單位,比如:一天。其實就是一個晝夜,或者説地球自轉一圈;一年就是地球繞着太陽轉一週;一月就是月球繞着地球轉一週。可能你要説了,那一秒呢?
我們通常利用手錶來計時,手錶其實利用振動來計時,依靠的其實是振動週期。所以,我們用的其實是週期性的變化來測量時間。因此,在物理學中,時間的定義就是週期性的變化。
那宇宙加速膨脹又是咋回事呢?
宇宙加速膨脹
在上世紀20年代,著名的天文學家哈勃就觀測了一些星系,他發現這些星系都在遠離我們。後來,經過許多科學家的努力,科學家搞清楚了一個問題,那就是並不是星系在移動,而是宇宙空間在加速膨脹。而且這個膨脹是整體的,處處累積起來的。這才會使得我們發現,周圍大多的星系都在遠離我們。
但是膨脹歸膨脹,科學家一直在納悶這個膨脹的速度到底是咋樣的?為什麼他們會有這樣思考呢?
其實是這樣的,我們的宇宙其實是一個物質主導的宇宙,物質之間存在着萬有引力。萬有引力有把萬物都聚合在一起的趨勢。也就是説,按照這個認知,宇宙應該是在經歷一段距離的膨脹之後,就開始減速膨脹了,然後最終轉為收縮,最終縮到一個點天上。
這樣的觀念其實在學術圈中流行了很久,但在1998年,有兩個科研小組分別獨立對1a型超新星進行觀測,得到了一個令整個科學家界震驚的事實,這個事實就是宇宙正在加速膨脹。而做出這個觀測實驗的科學家最終在2011年獲得諾貝爾物理學獎。
我們也知道,根據牛頓定律,宇宙如果是在加速膨脹,這就説明有一個“力”在推着它膨脹。於是,科學家就把提供這個“力”的物質叫做暗能量。
隨着後來更深入的研究,科學家發現,暗能量遠比我們想象中要多,通過對於宇宙微波背景輻射的研究,科學家計算出了暗能量的比例,佔到了宇宙物質總量的68.9%,所以它才是多數,而我們只是不到5%的已知物質,才是少數。
而且暗能量和真空有關,因此,也有人管它叫做真空能。大概在距今45年前,宇宙是如今宇宙大小的75%左右,宇宙開始加速膨脹。
也就是説,如果説宇宙加速膨脹和時間有關,那應該是古人感受到的時間比我們時間慢。那事實真的如此麼?
我們現在知道恐龍的時代,也就是距今2億年~6500萬年前,當時一天是20個小時左右,也就會説,那時候得一天比我們現在的一天要快得多,之所以一天變長了,是因為月球的潮汐力拖慢了地球自轉。
因此,宇宙加速膨脹和時間沒有任何關係,宇宙加速膨脹只和暗能量有關。