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我们看到的宇宙可能不是它真实的样子。想象一下,如果你坐上光速飞船飞向星空,这时候你能看到美丽的银河系,还有远处230万光年外的仙女座星系。但往四周看,宇宙好像空荡荡的,一切似乎静止不动。其实并不是这样。
按照爱因斯坦的相对论,我们的宇宙是由时间和空间组成的,像一个巨大的网格,我们就在这个网格里生活。如果没有引力,你扔出一个小球,它会一直沿直线飞下去。但问题是,这个时空网格并不是静止的。
任何有质量的物体都会让它周围的时空弯曲。宇宙里到处都是能扭曲时空的天体。比如你看仙女座星系,它周围的时空就被拉向中心,所以大约40亿年后,它会和银河系撞在一起,变成一个更大的星系。
虽然仙女座在靠近我们,但宇宙中大多数星系其实都在离我们远去。这是因为暗能量让宇宙不断膨胀,速度甚至超过光速。就算有些天体看起来没动,在膨胀的空间里,它们也会飞快地远离我们,它们发出的光也会变红,这就是“红移”现象。
回到太阳系,太阳的质量也弯曲了周围的时空,时空像水流一样不断流向太阳中心。地球虽然想远离太阳,但又被这股流动的时空拉回来,所以才绕着太阳转。
在地球附近,时空也被地球的质量吸引,越靠近地球中心,时空“流”得越快。所以火箭要飞离地球,必须达到很高的速度。你可以想象在地球旁边放几个苹果,它们不仅会掉向地球,还会被拉向中心聚拢,这就是潮汐力。月亮对地球的潮汐力,加上地球自转,就让海洋不断流动。
如果你扔出一个苹果,就算没碰到地球,它下落的路线也会被地球周围弯曲的时空改变方向。进入地球内部,时空曲率还是把所有东西推向中心。地球之所以没塌掉,是因为地心很热,不断向外推,让地面保持扩张。而地球的引力又让周围的时空往内收缩,两股力量平衡,地球大小才不变。
大约50亿年后,太阳会走向死亡。它没法再抵抗时空曲率的拉扯,核心就会坍缩,变成一颗白矮星。但不是所有恒星都这样结束。如果恒星质量很大,死亡时外层物质......