穆芳問:“是不是因為它們離我們太遠,光線太弱?”
鄭科把兩個拳頭一前一後地舉到麵前,繼續賣關子:“如果宇宙裡星係很稀少的確是這樣,可問題是它們比地球上的沙子還多,站地球上無論朝哪個方向看,星係多得都會有前後重疊,它們發出的光若疊加起來,一樣會變得很強。”
“讓你這麼一說,這晚上天要是不白都沒道理了,”陳騏百思不得其解,“你就快點兒說吧,光都哪兒去了?”
“昨天我不是跟講過宇宙膨脹麼,哈勃紅移和宇宙微波背景輻射,還記得吧。”
“記得,你還說電視機空白頻道的黑白雪花,就是天線接收到的那個什麼輻射的殘餘信號,總之宇宙膨脹是有大量證據的,信哈勃就是了,那剛才的問題和宇宙膨脹有什麼關係?”
“關係太大了!你想想,如果宇宙膨脹的速度超過光速會怎樣?”
“想不出來.....”
“假如說——我是說假如啊,以宇宙大爆炸的奇點為中心,所有的東西以超光速同時向外飛,向東飛有一個太陽,向西飛有一個一模一樣的二太陽,二太陽發出的光也都在向外飛,其中一道光向著我們東太陽這邊飛,可我們的東太陽飛得比那道光還快,你想象一下會怎樣?”
“那道光追不上我們,我們也就看不到那道光了,不僅是那一道光,凡是符合這個條件的所有光線我們都看不到,所以我們能看到星星僅僅是光線能追上我們的那部分星係,更多星係的光追不上也就到不了我們的地球,因此我們無法看到它們,於是夜空就是黑的。”穆芳恍然大悟。
“穆芳你太聰明了!我們能看到的星星隻是宇宙中很小的一部分星係,它們和我們太陽係做同向運動,相對速度等於或小於光速,我們才能看到,那些大爆炸一開始就遠離我們的大多數星係,自古至今再往後,隻要不出太陽係,永遠都沒機會看到,還有一些大爆炸時在一起同行,後來卻越飛越遠但迄今仍能看到的星係,就會發生紅移現象。”
“道理是這麼個道理,可還有一點不對勁啊,你昨天不是說宇宙中任何有質量的物體達到光速都會變得質量無窮大麼?可照你剛才這麼說,地球豈不是帶著我們正在以光速飛,我們質量怎麼沒變得無窮大呢?這不矛盾嗎?”
“這個不矛盾,宇宙膨脹不是你想象的太陽帶著地球,地球帶著咱們像光速火箭一樣飛,其實膨脹的是空間,而不是星係,所以叫宇宙膨脹不叫星係膨脹,”鄭科知道這很難理解,於是舉了個例子,“你可以把星係想象成一個氣球上麵紮了很多小孔,宇宙膨脹就好比當我們把這個氣球用力吹大時,表麵那些小孔也在距離變遠,但這些小孔相對於氣球表麵來說,它們各自的位置改變了嗎?”
“沒有”陳騏有點兒明白了。
“小孔之間的距離在變大,是小孔們自己運動的結果嗎?”
“不是,是氣球整體膨脹的結果。”
“放大到宇宙也是一樣啊,是空間在做超越光速的膨脹運動,星係們各自的空間坐標,並沒有多大改變,我們的質量不會變得無窮大,可以放心稱體重。”
“那你說空間是什麼?氣球有橡膠膜在拉著小孔,可空間卻是空的,它用什麼拉著星係?”穆芳問道。
“暗物質!”鄭科說完,看了看表,“該上第二節晚自習了,明天咱們再接著聊吧!”
“哎呀,聽得我都不想回去上晚自習了。”陳騏歎道。
“哈哈,既要仰望星空,還得低頭學習。”穆芳笑道,“走吧,回班了!”