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我们能否在太空中测量银河系的加速度?
作者:任天 发布时间:2018-7-17 浏览次数:85 
 
  科学家已经根据可观测到的最遥远光线(称为宇宙微波背景)绘制了全天图,显示了地球相对于宇宙微波背景的速度

  据国外媒体报道,此刻的你是不是正坐着不动?错,大错特错。事实上,你不仅身处一个旋转的行星,而且正在以每秒将近30公里的速度围绕一颗恒星运动;而观测显示,身处银河系的你正在以超过每秒600公里的速度穿过太空。

  上面几个数字看起来似乎很令人震惊,但其实并不是。对于任何物体,物理定律看起来和感觉起来是一样的,只要它没有加速。除非你朝窗外看,否则你不会感觉到汽车正在以80公里的时速行驶。这种情况也使我们在地球上很难对银河系的速度进行测量。每秒600公里的数值是基于宇宙中最遥远物体与我们的相对运动的测量结果,但科学家希望通过观测更近的物体,来测量银河系的加速度。

  “我们被附近的物体,星系,星系团和超星系团所吸引,”法国艾克斯-马赛大学的物理学教授克里斯蒂昂·马里诺尼(Christian Marinoni)解释道,“引力将我们拉向天空中的某个方向,而这一速度可能会随时间而改变。我们能否测量其加速度?”

  科学家已经根据可观测到的最遥远光线(称为宇宙微波背景)绘制了全天图。宇宙微波背景是宇宙学中“大爆炸”遗留下来的热辐射,被称为宇宙中最古老的光。随着宇宙的膨胀,宇宙微波背景的光子被红移,并且延伸至更长的波长。不过,由于宇宙微波背景在一个方向上比另一方向更加延伸,表明地球正在以每秒600公里的速度相对于宇宙的其他部分移动。

  事实证明,想要在局部测量这一速度是很困难的,但测量相对于宇宙其他部分的加速度,或许将有助于确定这一速度值。地球应该是在加速的;最基本的物理定律是,如果有某种力施加在一个物体上,那它就会以与其质量成比例的加速度加速或减速。宇宙中的星系将引力施加于银河系,因此我们和地球一起在加速,也许只是一点点。

  根据近期发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)的论文,测量这一加速度需要观察其他星系,并观察它们的相对位置如何随时间变化。马里诺尼解释称,进行这种观察并不容易,特别是考虑到这种位置变化极其微小。但是,他认为这并非不可能做到,也许大型综合巡天望远镜(Large Synoptic Survey Telescope)和下一代巨型射电望远镜阵平方千米阵(Square Kilometer Array)等新型望远镜将具有足够的解析度,使科学家能在10年的观测之后计算出这种变化。

  目前马里诺尼的论文只是一个提议,不能期望这种测量能很快实现,但这或许可以帮助物理学家测试现有理论的局限,并约束任何替代性的理论。

 
 
 

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