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地球，太阳系，包括整个银河系和离我们最近的几千个星系，都在一个直径为2.5亿光年的巨大“泡泡”结构中运行。我们看似巨大的结构在宇宙中只是微不足道的一粒沙尘，宇宙中还有很多类似的巨大结构，组成了可观测宇宙，而可观测宇宙又是整个宇宙的一个小小的斑点。宇宙巨大到无法想象，不过对于天文学家来说，比宇宙的大小更令人难以琢磨是宇宙的膨胀演化和宇宙的未来。

自138亿年前，宇宙经历大爆炸诞生以来，它就一直在膨胀，这一理论最初是由比利时的乔治·勒迈特提出的，而埃德温·哈勃则首先证明了这一观点。天文学家在1929年就发现，每个星系都在远离我们，这也表明过去有一段时间所有星系都位于同一地点，这个时间对应的就是宇宙的起源，也就是大爆炸。

宇宙膨胀还意味着，无论我们身处哪个星系，其他的星系都在远离我们，也就是说星系并没有在太空中移动，而是在宇宙空间本身在扩大。换句话说，宇宙没有中心，一切都在远离其他的一切。听起来好像很矛盾，我们可以想象在一个1000万光年之内有一个星系的空间参考系网格，网格的对角有两个星系，那么经过足够的时间后，该网格将伸展，星系将离得更远，如果时间足够，这两个星系之间的距离将是无限的。

天文学家们为了解释宇宙膨胀，还拿了一块葡萄干面包。我们可以想象宇宙是这个葡萄干面包本体，随着面包自己在膨胀，在里面的葡萄干的距离越来越远，但是值得注意的是，葡萄干，也就是这些星系仍然停留在面团中，星系自己其实没有动。回到宇宙当中，星系（葡萄干）可能会在某一时刻消失，我们再也看不到了，因为宇宙膨胀的速度如此之快，以至于它们的光从未到达过地球。

伴随宇宙膨胀而来的哈勃常数

确实，宇宙一直在膨胀，但是宇宙膨胀的有多快呢？说到这里，我们要说的一个理论名为哈勃常数，哈勃常数其实就是用来计算宇宙随时间膨胀的速度。天文学家自2005年以来一直在用哈勃望远镜探索并细化这些距离测量，测量之后天文学家们还需要对哈勃常数进行微调。在最新的研究中，天文学家使用哈勃望远镜观察了大麦哲伦星云中的70颗造父变星的光度变化，测试的结果使天文学家们对哈勃常数的不确定度从早期估计的2.2%降低到了1.9%。

研究人员利用所有这些信息计算现代宇宙的膨胀率，新的数值是每326万光年范围内，宇宙每秒膨胀74.03公里。天文学家之后对数值进行了多次计算，这个数字的不确定性，也就是错误率仅为1.9％。这是迄今为止计算得出的最低的宇宙膨胀错误率值，低于2001年的10％和2009年的5％。相比之下，天文学家预期估算的扩展速率约为每326万光年范围内，宇宙每秒膨胀67.40千米。

宇宙正在加速膨胀这个事儿是物理学界通过实际观测得出来的结论，但是对于宇宙为什么会加速膨胀的原因科学界并没有答案。现阶段这个问题也仅仅是停留在推测和论证阶段。

科学家们通过红移现象已经可以确定宇宙在不断膨胀这事儿是事实了。而宇宙膨胀这个事实最终让人们相信大爆炸理论很可能是正确的。

那么如果抛开加速不谈，只说宇宙不断膨胀这事儿还是比较好理解的。虽然宇宙膨胀证明了大爆炸理论是正确的，但是反过来大爆炸理论也很好地说明了宇宙膨胀的原理。按照大爆炸理论，宇宙是从一个质量非常非常大、体积非常非常小的奇点爆炸并膨胀而来的。那么在宇宙形成的过程中，除了爆炸的时候提供的力之外，就是物质形成之后的万有引力。

如果宇宙现在的膨胀状态是最初的爆炸力和万有引力造成的，那么宇宙的膨胀状态就应该是减速的。这个过程就好比我们往高空抛一个苹果，苹果会向上做减速运动，原因就是有重力也就是万有引力起作用。

但是，科学家实际观测的结果却显示宇宙是在加速膨胀的。哈勃通过红移观测后总结出的哈勃定律告诉我们，宇宙是在加速膨胀的。并且科学家们通过观测后发现，在大概60亿年前，宇宙开始加速膨胀。

那么问题来了，宇宙之中一定还存在一个与万有引力相反的力，并且这个力在与万有引力的较量中，于大概60亿年前战胜了万有引力，所以导致宇宙呈加速膨胀的状态。

这就好比是发射火箭，火箭之所以能够升空并深入到宇宙之中，是因为有一个动力一直推着火箭对抗地球的引力，所以火箭在升空的过程中是呈加速运动的。

为此，科学界提出了暗物质的假设，但是遗憾的是，暗物质到底是不是导致宇宙加速膨胀的原因，以及其作用机理又是什么，科学界至今也未能找到答案。所以，关于宇宙为什么会加速膨胀这事儿，至今依然是一个未解之谜。