每秒360公里,地球正在高速穿越宇宙空间,而我们却毫无感觉

地球正在高速穿越宇宙空间,而我们却毫无感觉

地球是太阳系中的一颗行星,它每时每刻都在围绕着太阳公转,其速度大约为每秒30公里,通常情况下,我们都认为太阳系的运行状态是这样的。

不过实际情况却并非如此,因为太阳在宇宙中并不是一动也不动,实际上太阳一直带领着太阳系中的众多天体,以大约每秒217公里的速度围绕着银河系的中心公转,所以太阳系的实际运行状态应该是这样的。

也就是说,如果以银河系中心为参照物,那么地球的运行速度就应该叠加上太阳公转的速度。

然而这还没完,因为银河系本身也是在运动的,科学家告诉我们,银河系带领着太阳一直在围绕着本星系群的引力中心公转,并且还在以大约每秒110公里的速度与仙女座星系接近,按照这样的速度,预计在大约40亿年之后,这两大星系就会合并成一个星系。

因此可以说,地球其实一直在宇宙空间中高速运动,不过由于我们一直都在随着地球一起运动,并且又在宇宙中又找不到合适的参照物来感受地球的运动,因此尽管地球正在高速穿越宇宙空间,而我们却毫无感觉。那么我们应该选择哪种参照物来描述地球在穿越宇宙空间时的速度呢?我们接着看。

科学家发现,地球正在以每秒360公里的速度穿越宇宙空间

宇宙在形成初期有一个时间段处于等离子体状态,我们可以将其想象为一碗充斥着质子、中子、电子以及光子的“浓汤”,由于“浓汤”中的光子不断地遭到自由电子的密集影响(汤姆孙散射),光子不能自由地传播(平均自由程极短),因此这段时期的宇宙可以说是“一片黑暗”。

随着宇宙的膨胀进程,宇宙的温度和密度也在逐渐下降,当温度下降到3000K的时候,“浓汤”中的自由电子就开始不断地与质子结合形成原子,在这种情况下,“浓汤”中的光子才得以自由传播,它们也被称为“宇宙中最早的光”。

在经过了漫长的岁月后,这类光子早已因为宇宙膨胀而变成了微波,而由于光速的限制,因此直到现在我们仍然可以接收到它们。因为这类光子可以来自于宇宙中的任意一点,所以我们从各个方向接收到的这种微波辐射都是一样的(各向同性),这就是大家经常听到的“微波背景辐射”。

我们可以将其想象为一片由微波构成的“海洋”,宇宙中的所有天体都在其中运动,很显然,这片“海洋”本身就是一个非常好的参照物,由此可见,当我们需要描述地球在穿越宇宙空间时的速度时,最好的参照物就是“微波背景辐射”。

虽然“微波背景辐射”是各向同性,但是地球在宇宙空间中的运动,会对我们在不同的方向上观测“微波背景辐射”造成影响,从而产生一些差异,所以我们只需要对这种差异进行分析,就可以计算出地球在穿越宇宙空间时的速度。

科学家发现,在观测到的“微波背景辐射”中,宇宙的一侧的波长总是比另一侧的稍长,具体表现在与地球运动方向相同的方向“偏蓝”,而相反的方向则“偏红”,而这正是因为地球的运动所造成的。这被称为“偶极异向性现象”,通过对这种现象的观测和分析,科学家计算出了地球相对于“微波背景辐射”的速度大约为每秒360公里。

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