也谈:太阳系随不随宇宙膨胀?

宇宙膨胀时,太阳系(或任何星系中的任何一群星体)是不是随之膨胀?这是对宇宙学有兴趣的人们常会提出的问题。我在写博文《宇宙膨胀是什么在膨胀?和为什么膨胀?》时曾打算附带地讲一下这个问题，后来担心可能会使博文太冗长，便没有写，打算以后找机会再写。现在有几位博主的博文正在讨论这个问题，这是个凑热闹的机会，便写了这篇博文。有必要先说明一下，我只是赶这个热闹的机会，谈谈我对上述问题的理解。我丝毫没有要与别人争论的意思；我始终不主张两位博主利用Blog平台来针锋相对的进行辩论。我觉得博主们可以‘你谈你的，我谈我的’，谈出来请网友们思考和评论，仍旧可以做到“百花齐放，百家争鸣”，对科学的发展起到促进作用。事实上，我们去参观花展时，每株花都是只管‘自己放’，花与花之间并无‘辩论’。春秋战国时期是我国“百家争鸣”的黄金时代，那时，孔子、老子、墨子以及他们的继承人，主要是著书立说，宣传各自的学说，彼此之间也没有为了分出胜负而去进行大辩论。下面转入正题。

首先让我简短地回答上述问题：宇宙膨胀时,太阳系(或任何星系中的任何一群星体)必定随着宇宙膨胀而膨胀，但除此之外，太阳系还有自己相对于银河系（或任何星系中的任何一群星体还有自己相对于所属星系）之质心的运动；宇宙膨胀和星系内部的运动的根源都与引力有关。

若以星系为单元，则宇宙中各天体之间的全部万有引力可分为两部分：

1），星系之间的引力，这部分引力就是使得宇宙空间膨胀的引力，或者说，宇宙空间的度规（因宇宙空间膨胀是由度规决定的）是以星系为单元的物质分布（星系之间的引力又是由这个分布决定的）所决定的。

2），星系内部各天体之间的引力，这部分引力和其它相互作用（电磁、强、弱）力决定星系内部各天体的运动和变化。

星系内部各天体之间的引力不对宇宙膨胀起作用，这正如火车内部一些原子核中的强力和弱力不对火车的运动起作用相类似。但星系之间的引力对星系内部每个天体都是有作用的，这好比太阳对地球的引力并不只作用在地心上，而是地球上的每个物体都受到太阳引力。我在上次博文《对宇宙学原理的再解释》中，曾用‘三维的相片’来形象地说明宇宙空间中的物质分布，宇宙膨胀就相当于把‘相片’放大，太阳系也位于相片之中（当然，‘相片’要放得足够大是，在‘相片’中太阳系才能显现），从这个比喻中可看出，如果不考虑星系内部各天体之间的引力和其它相互作用，太阳系的大小和太阳系中两行星之间的距离将随着宇宙空间膨胀而增大。可是，星系内部各天体之间的引力和其它相互作用是存在的，星系内部各天体的运动和变化便是上述两种效应的合成。

    最后还应当指出，“宇宙空间膨胀时,任何星系中的任何一群星体必定随着宇宙空间膨胀而膨胀”这个结论早已包含在宇宙学的理论中，它不能算是新的发现；只是过去许多人或者忽视了这个问题，或者没有深入细致地攒研这个问题，或者没有进行可靠的天文观测所导致的结果。

 

 

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