本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文

科技在帶著人類進步。自從工業革命以來，人類憑藉著自身的智慧和大自然的資源，穩打穩實地構建了現代社會，並於20世紀中期實現了遨遊太空的夢想，打開了前往地外世界的大門。

俗話有云：“人外有人，天外有天”，踏出地球，面向一望無際的星河時，人類終於感受到自身的渺小和宇宙的浩瀚。作為天體，地球是有範圍侷限的，可以到達它的邊界，既然如此，宇宙是否也存在著邊界呢？

關於宇宙邊界的爭論，一直以來都是科學界的熱門話題，截至目前尚未有準確的答案。但是自近世紀來，天文學家不止一次發現了詭異現象：宇宙正在逐漸膨脹。

看到這裡的時候，你也許會感覺到非常奇怪，與宇宙相比，人類簡直是微不足道，專家們又是如何察覺到宇宙在發生膨脹的？關於這一點，接下來我們就一起來揭秘

宇宙膨脹速度加快，超乎想象

眾所周知，關乎宇宙誕生的真相目前也是一個未解之謎，但有不少證據指向這與一場大爆炸有關。據悉137億年前，一個緻密熾熱的奇點發生了大爆炸，散放出諸多物質，宇宙亦因此而誕生了。

一個文明的進化和成長需要一段漫長的時間，在1998年，兩位來自美國的科學家：亞當里斯（Adam G Riess）和索爾珀爾馬特（Saul Perlmutter）利用哈勃望遠鏡觀測超新星爆發光譜時，共同發現了一個現象：當前宇宙正在加速膨脹。

該訊息傳出後，在學術界引起很大的反響並惹來了很多質疑的聲音。為了正式訊息的真實性，多間權威天文研究所聯合一起，做了很多規模龐大又複雜的實驗，比如測量宇宙微波背景輻射的美國WMAP（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe）衛星實驗和測量宇宙大尺度結構的美國光譜巡天實驗等，最終都證實了“宇宙正在加速膨脹”的理論。

兩大“神器”可測算宇宙膨脹速率

當“宇宙正在加速膨脹”的理論被證實後，人們對其膨脹的速率產生了極大的興趣。宇宙對於常人而言，是一個難以觀摩其全貌的龐然大物，科學家是否有方法可測量它的膨脹速率？可以透過哪些方式測量呢？

不得不佩服人類的智慧和創造能力，在科技的支撐下，人類憑藉兩大“神兵利器”並可立足地球，輕鬆準確地測量出宇宙的膨脹速率，它們分別是：歐洲航天局的普朗克衛星，美國航天局的哈勃太空望遠鏡。接下來我們就來認識下它們。

一，普朗克衛星實際上是一個宇宙微波輻射探測器，是歐洲航天局（ESA）在視野2020年中的科學計劃之一，它能夠透過高靈敏的角解析力獲取宇宙微波背景輻射在整個天空的各向異性圖，是史無前例的存在，可為早期宇宙的理論和宇宙結構的起源提供訊息的支撐。

二，哈勃太空望遠鏡（Hubble Space Telescope，縮寫為HST），相信很多人對這一個天文觀測利器一點都不會陌生，它是美國宇航局（NASA）和歐洲航天局（ESA）的合作專案，於1990年4月24日發射升空，設定在地球軌道上，屬於反射式望遠鏡。

哈勃太空望遠鏡配備有光譜儀及高速光度計等多種附屬裝置，其所獲得的影象和光譜具有極高的穩定性和可重複性，透過它觀測所捕捉到的資料會先被儲存在航天器中，然後由地面上的專家利用特定軟體進行解密，確保資料的真實性。

萬事具備，只欠東風！先進的裝置已經在手，那麼專家們又是如何計算宇宙的膨脹速率的？事實上，宇宙膨脹速率又稱為哈勃常數，通常用H來表示，需要透過三個步驟來計算。

步驟一，先利用“宇宙距離階梯”來確定宇宙中各大星系之間的距離；步驟二，將恆星作為里程標記，然後藉此來測量更為遙遠的星系距離；步驟三，最後專家利用所得的距離資料以及星系發出光線到達地球所產生的紅移，進而測算出宇宙的膨脹速率。

根據20209年NASA所公佈的最新估計值看來，宇宙的膨脹速率為每秒每百萬秒差距74千米（46英里），比預想中的估計值（67千米（41。6英里）每秒每百萬秒差距）要快上9%。擲地有聲的資料可充分證實“當前宇宙正在逐漸膨脹”的理論。

宇宙加速膨脹對地球會造成影響嗎？

作為宇宙的一份子，我們需要時刻關注它的變化，正所謂“牽一髮而動全身”。在宇宙加速膨脹的背景下，人們所居住的地球是否會出現異樣情況？

對此專家給出的解釋是：存在著一定的影響。首先宇宙的膨脹速度與光速持平，甚至是大於光速的，這就使得遠離我們的星系距離地球越來越遠。

然後，宇宙的膨脹會導致宇宙的總熱量越來越低，可以用熵值來衡量。熵是衡量一個系統的混亂程度，當整個宇宙的有序度越來越低的時候，無序度就會變高，時空就有可能被無限拉伸，宇宙的溫度就會逐步下降。這種變化會直接導致恆星熄滅。

試想想，假如有一天，太陽熄滅了，太陽系會發生什麼狀況？看過《流浪地球》的朋友們都知道，首先是整天溫度下降，熱量退散，淪為冰天雪地的狀態。最後太陽爆炸，吞噬一切。

儘管如此，我們也不必要過於憂心忡忡。要知道，宇宙無時無刻不在發生變化，有很多事是難以抓摸和把控的。宇宙膨脹必定會對地球產生影響，但是這對於人類而言實在是太遙遠了，無人能夠準確預測出未來的走向。

科技在不斷地進步，很多奧秘正在逐步被解開，宇宙膨脹速率超乎超乎了想象，當它膨脹到極致時，又會發生什麼呢？再來一個大爆炸？這是一個值得深思和探討的問題。宇宙的奧秘數不勝數，想要窮盡其奧秘，人類任重而道遠，也許在不久之後，宇宙的真正面目就會被掀開了，一切就讓我們拭目以待吧。