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外太空的真空不是由宇宙膨胀引起的,而是由引力引起的。首先,当我们说外太空(行星和恒星大气层外的空间)是“真空”或“空”时,我们是指外太空几乎是空的或几乎是一个完美的真空。实际上,即使是最遥远的外太空也有气体、灰尘、辐射、引力以及其他物质。没有真正的真空空间。

如果我们试图从一定体积中吸出所有粒子,我们仍然无法将其完全吸空。还是会有真空波动、引力和暗物质之类的很多其他的东西无法被吸出。尽管如此,与地球大气层相比,外层空间还是非常接近空洞。这是为什么呢?

物质的每个粒子,无论多么微小,都会对其他物质粒子施加引力。对于像氢原子这样的微小物质和我们在天文尺度上看到巨大的距离,引力非常弱,但不全是零。如果有足够的时间,尽管引力很弱,引力仍会使太空中巨大的气体云凝结。大爆炸后不久,宇宙里充满了均匀的氢和氦。

几十亿年来,引力将大部分气体原子拉进了恒星。在恒星的核熔炉内,氢和氦熔合形成重元素直到获得铁。更大的恒星最终消亡一颗爆炸的超新星,它创造了所有比铁更重的天然元素,并将这些较重的元素喷射到太空中。随着时间的推移,这些较重的元素在引力作用下凝结成小的云块和石块。反之,小的云块和石块在引力的作用下互相吸引,形成小行星、卫星和行星。外太空接近真空,因为过去存在的大部分物质在引力的影响下实际上已经落入了小行星、行星、月球或恒星中。

宇宙膨胀只影响星系之间的距离,并不会增加星系内物体之间的距离。你体内的原子、地球上的生物、太阳系中的行星、以及星系中的太阳系,都会受到引力和电磁力的强烈束缚而不会受到宇宙膨胀的影响。因此,宇宙膨胀无法解释星系内空间的相对空虚。

宇宙膨胀是宇宙中两个遥远部分之间距离随着时间的增加。 它是空间本身尺度变化的内在膨胀。宇宙不会“膨胀”成任何东西,也不需要存在于“外部”的空间。从技术上讲,空间和空间中的物体都不会移动。相反,正是控制时空本身大小和几何结构的度量标准在尺度上发生了变化。虽然太空中的光和物体的传播速度不能超过光速,但这并不会限制度量本身。对于观察者来说,似乎空间正在膨胀,除了最近的星系之外的所有星系都在向远处消失。

在大爆炸后大约10^-32秒的膨胀时期,宇宙突然扩张,其体积增加了至少10^78倍(三个维度中每个维度的距离扩大了至少10^26倍) ),相当于将长度为1纳米(10-9米,约为DNA分子宽度的一半)的物体扩张到约10.6光年(约10^17米或62万亿英里)长。在此之后,空间继续更加缓慢且逐渐扩大,直到大爆炸大约98亿年后(40亿年前),它开始逐渐快速扩张,并且仍在这样做。

外太空不是一个完美的真空,而是一个充满带电粒子、单体素(如氢、氦和氧)、电磁场和偶尔出现的恒星的稀薄等离子体。外太空具有非常低的密度和压力,在物理上最接近完美真空。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. wtamu

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