地球在宇宙中移動的速度到底有多快？
探究地球移動速度之前，這些是不可少的。
歐空局確認：明日(UAH)和謝爾蓋·梅尼爾（Serge Meunier）稱，一個星系超速通過星系間介質。(圖像源自：美國宇航局。)
有很大可能，當你現在讀到這裏的時候，或許你正坐下來，並且認為你是靜止的。但我們也都知道—在宇宙層面來説—我們終究不是靜止的。舉例來説，地球繞着它的軸線自轉，正以接近1700公里/小時的速度在赤道上的某個人身上飛過太空。
如果我們反過來觀察它每秒移動的速度，這也並不是那麼快。地球在其軸線上旋轉促使我們的速度只有0.5公里/秒，並且當你將它與我們移動的所有其它方式進行比較時，它在我們的雷達上的顯示幾乎連一個亮點都不是。地球，你看到的，就像我們的太陽系中的所有行星一樣，它在以更快速度繞着太陽運行。為了使我們保持穩定的軌道，我們需要以大約30公里/秒的速度移動。內行星—水星和金星—移動速度更快，然而像火星（和更遠的）外世界的移動速度比這更慢。這在遙遠的過去是真實的，在遙遠的將來也將繼續是真實的。
但是實際上甚至連太陽本身都不是靜止的。我們的銀河系是巨大而又廣闊的，並且最重要的是，它本身是運動的。所有的星星，行星，氣體雲，灰塵顆粒，黑洞，暗物質和更多的—包含在裏面的所有東西—都繞着它移動。物質和能量的每一個粒子都參與貢獻並受它靜引力的影響。
紅外中的實際銀河系。
(圖像源自：J.Carpenter，M.Skrutskie，R.Hurt，2MASS項目，NSF，美國宇航局，)
從我們的優勢來看，太陽距離銀河中心約25000光年，太陽以橢圓軌道速度旋轉，大約每2.20-2.5億年進行一次完整的革命。據估計，太陽的速度在每秒200-220公里左右，這是相當大的數字，不僅比我們地球的轉速要大，而且也比所有繞太陽旋轉的行星速度大。不過，我們仍可以把所有這些運動結合起來，然後找出我們我們在星系中的運動是什麼。
但是我們的星系本身是靜止的嗎？當然不是！在太空中，你可以看到，任何其它質量（和能量）的物體都有引力可以與之抗衡，引力會使周圍的任何質量加速。只要給我們的宇宙足夠的時間——我們已經有了138億年時間——最後一切事物都將朝着最大引力的方向移動，漂移和流動。 這就是我們如何從一個基本上是均勻的宇宙變為了一個相對較短順序的笨重、聚集、星系豐富的宇宙。
這就是發生在不斷擴大的宇宙中，宇宙結構形成的故事。如此以來，在我們附近又是什麼意思？ 這意味着我們的銀河系正被我們附近所有其他星系、星系團和星系團所吸引。 這意味着周圍最接近的、最大的物體將是支配我們運動的物體，並且它們在整個宇宙歷史上都有。 同時也意味着，由於這種引力，不僅是我們的星系，而且連帶所有附近的星系都將經歷一次“總體流動”。 這已經被映射到有史以來最大的精度，並且我們也得以通過空間去不斷接近和理解我們的宇宙運動。
圖源自：地方宇宙的宇宙學——庫爾圖瓦，海倫M.等。
但在我們完全理解宇宙中影響我們的任何事情之前，還有很多需要探究，包括：
·宇宙誕生的全部初始條件，
·每個個體的質量是如何隨着時間的推移而移動和進化的，
·銀河系和所有相關的星系、羣和星系團是如何形成的，以及在宇宙歷史的每一個時刻都發生了什麼，
我們不能真正理解我們的宇宙運動。 至少，沒有弄懂以上問題之前，是沒有一種方法的。
圖像源自：美國宇航局和威爾金森微波各向異性探測器 科學團隊。
你看，無論我們在太空中看到什麼， 我們都會看到：從大爆炸遺留下來的2.725K輻射背景。 在不同的地區有微小的缺陷——大約只有一百微克爾文——但我們所看到的每一個地方（除了我們看不到的星系被污染的平面），我們都觀察到同樣的温度：2.725開爾文。
這是因為138億年前，宇宙大爆炸同時在太空中到處發生，從那時起，宇宙就一直在膨脹和冷卻。
圖像源自：美國航天局、歐空局和A.費爾德(STSC I)
這意味着，在我們觀察空間的所有方向上，我們都應該看到第一次形成中性原子的相同的“剩餘輻射”。 在那之前，大約38萬年後的大爆炸，它太熱以至於無法形成它們，因為光子碰撞會立即讓它們爆炸，電離它們的組成成分。 但隨着宇宙的擴展和光的紅移（和能量的失去），它才最終冷卻以足夠可以形成這些原子。
圖像源自：阿曼達·約豪。在發射地核之前電離等離子體(L)，然後過渡到對光子透明的中性宇宙(R)。
當這種情況發生時，這些光子就會不受阻礙地沿着一條直線行進，直到它們最終遇到一些東西。 今天還剩下那麼多——每立方厘米就有400多個——我們可以很容易地測量它：即使你的電視機上有觸角的舊“兔子耳朵”也能拿起宇宙微波背景。 在通道3上大約1%的“雪”是從大爆炸中剩餘的輝光。 除了那些微高爾文的缺陷，在各個方向上它應該是一致的。
但問題是，無論我們從哪裏看，我們實際上都沒有看到一個完全均勻的2.725開爾文背景。 從天空的一個區域到另一個區域有一些細微的差異，它們實際上是非常光滑的。 一個“側面”看起來更熱，一個“側面”看起來更冷。
圖像源自：發射前普朗克天空模型：亞毫米至釐米波長的天空發射模型-德拉布魯耶，J.等人，天文學，天體物理學家。
它實際上也是公平的：“最熱”的一面大約是2.728開爾文，而“最冷”的一面大約是2.722開爾文。 這是一個比所有其他波動大幾乎100倍的波動，所以最初它可能讓你困惑。 為什麼這種規模的波動比所有其他規模都要大。
當然，答案是，這不是地核的波動。
知道還有什麼能導致光——而微波背景只是光——在一個方向上更熱（或更有能量），而在另一個方向上更冷(或更少能量）嗎？運動 。
光波在運動方向上被壓縮（藍移)，相對於方向拉伸(紅移)運動。
圖像源自：維基百科用户TXAlien.
當你向光源移動（或者一個光源向你移動)時），光線會被藍調到更高的能量；當你遠離光源(或者一個光源移動遠離你）時，它會變紅朝向較低的能量。
地核的情況不是天生一方就比另一方精力充沛，而是我們正在穿越太空。從大爆炸的余光中的這種效應，我們可以發現太陽系以368±2公里/秒的速度相對於地核移動，當你拋出本地組的運動時，你會得到它的全部——太陽，銀河系，仙女座和所有其他——移動在627±22公里/秒相對於地核。 順便説一句，這種不確定性主要是由於太陽圍繞銀河中心運動的不確定性，這是最難測量的成分。
也許沒有一個通用的參考框架，但有一個有用的參考框架來衡量：地核的其餘框架，也與宇宙的哈勃擴張的其餘框架相吻合。 我們所看到的每一個星系都有我們所説的幾百到幾千公里/秒的“特殊速度”（或哈勃擴張時的速度），而我們自己所看到的完全符合這一點。 我們太陽的特殊運動是368千米/秒，而我們當地團體是627千米/秒，與我們如何理解所有星系在太空中的運動完全吻合。
多虧了大爆炸留下的餘光，我們不僅發現我們在宇宙中不是一個特殊的、特權的地方，而且發現在共同的宇宙過去我們也甚至不能在我們的終極事件中靜止不動。 我們在運動，就像我們周圍的一切一樣。
作者: Ethan Siegel
FY: Bluesweet
如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處
【該內容通過維權騎士士值品牌館授權發佈】