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？

“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。

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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