如果说宇宙在以超光速膨胀，为什么银河系还会撞上仙女座星系？
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“宇宙一直在膨胀 ， 其膨胀速度甚至可以超过光速” ， 这是一种常见的说法 ， 而根据天文学家的观测 ， 银河系的“邻居”——仙女座星系 ， 正在向我们冲过来 ， 预计在大约37.5亿年之后 ， 它就会撞上银河系 。
所以就有人提出了一个问题：如果说宇宙在以超光速膨胀 ， 为什么银河系和仙女座星系还会相撞呢？
首先要讲的是 ， “宇宙在以超光速膨胀”这种说法其实并不严谨 ， 准确的说法应该是：当宇宙中两个点之间的距离达到一定的程度时 ， 这两个点因为宇宙膨胀而相互远离的速度可以超过光速 。 为了说明这种现象 ， 我们不妨来举个简单的例子 。
现在我们有一把尺子 ， 假设它因为某种机制发生了均匀的膨胀 ， 在1秒钟之后 ， 它膨胀成了原来的2倍（如下图所示） 。
在这种情况下 ， 尺子上的刻度会因为尺子的膨胀而相互远离 ， 因为膨胀是均匀的 ， 所以对于尺子上的每一个刻度而言 ， 它与相邻的刻度相互远离的速度都是1毫米/秒 。
可以看到 ， 这种相互远离的速度会随着距离的增加而增加 ， 具体表现为 ， 对于尺子上的两个点而言 ， 它们的距离每增加1毫米 ， 其相互远离的速度就会增加1毫米/秒 ， 比如说“0”和“1”的距离为10毫米 ， 所以它们相互远离的速度就是每秒钟10毫米 ， 而“0”和“5”相互远离的速度就成了每秒钟50毫米 。
所以我们不难推测出 ， 假如这把尺子原来的长度超过了299792458米 ， 那么它的两端因为这种膨胀而相互远离的速度就超光速了（注：真空中的光速为299792458米/秒） 。
同样的道理 ， 宇宙的膨胀也是均匀的 ， 观测数据显示 ， 对于宇宙空间中的两个点而言 ， 它们之间的距离每增加1百万秒差距（约为326万光年） ， 其相互远离的速度就会增加67.80（±0.77）公里/秒 ， 这也被称为“哈勃常数” 。
据此我们就可以计算出 ， 当宇宙中两个星系之间的距离超过了大约144亿光年的时候 ， 它们因为宇宙膨胀而相互远离的速度就会超光速 。
【如果说宇宙在以超光速膨胀，为什么银河系还会撞上仙女座星系？】
然而银河系和仙女座星系之间的距离“只有”大约254万光年 ， 我们根据“哈勃常数”可以计算出 ， 它们之间因为宇宙膨胀而相互远离的速度约为53公里/秒 ， 这根本就谈不上超光速 。
那么问题来了 ， 虽然这种速度远低于光速 ， 但是这也表明了银河系和仙女座星系确实在相互远离 ， 那为什么银河系还会撞上仙女座星系呢？我们接着看 。
在天文学中 ， 星系之间因为宇宙膨胀而相互远离的现象被称为“哈勃流” ， 除了“哈勃流”的影响之外 ， 星系还有其他的运动 ， 这被称为“本动” ， 因为银河系和仙女座星系之间存在着引力 ， 所以它们的“本动”就具备了让它们相互接近的速度 。
我们知道 ， 引力的大小与距离的平方是反比例关系 ， 两个星系离得越近 ， 它们之间的引力就越大 ， 而通过前面的介绍可知 ， 两个星系之间的距离越近 ， 其受到“哈勃流”的影响就越小 ， 所以在距离较近的情况下 ， 引力的影响就可以占到优势 。
实际上 ， 银河系和仙女座星系的相对运动可以简单地描述为：在“哈勃流”的影响下 ， 银河系和仙女座星系确实存在一个相互远离的速度 ， 然而在引力的作用下 ， 这两个星系的“本动”却又造成了它们具备一个相互接近的速度 。
由于距离较近 ， 因此在这场较量中 ， “哈勃流”的影响就比“本动”小 ， 从而造成银河系和仙女座星系“相互远离的速度”低于“相互接近的速度” ， 如此一来 ， 它们之间的距离就会不断缩小 ， 并最终撞在一起 。
好了 ， 今天我们就先讲到这里 ， 欢迎大家关注我们 ， 我们下次再见 。
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