空間膨脹

想像一團葡萄乾麵包麵團在烤箱裡發起來。麵團膨脹時，每一顆葡萄乾都離其餘每一顆越來越遠——不是因為葡萄乾在麵團裡移動，而是因為它們之間的麵團本身在長大。麵包另一頭的一顆葡萄乾，退行得比近處的更快，僅僅因為中間夾著更多在伸展的麵團。空間膨脹就是把這個想法用到宇宙上：星系是葡萄乾，它們之間的空間在穩步長大。

關鍵又出人意料的一點是，星系並不是像炸彈的彈片那樣穿過空間飛散開來。是空間本身在膨脹，把星系一起帶著走。沒有爆炸源自的中心，也沒有它正膨脹進去的邊界——每一個觀測者，在每一個星系裡，都看到所有遙遠星系在遠離自己，而每一個都會同樣認為自己靜止不動、是別人在逃離。膨脹拉伸的是那些沒有被重力束縛在一起的星系之間的距離；星系團內部的星系、你的身體、地球，乃至我們的銀河系，都被重力和電磁力維繫著，並不膨脹。長大的只是遙遠、未被束縛的系統之間那些寬闊的鴻溝。

這一個想法重組了整個宇宙學。它解釋了遙遠星系為何退行（哈勃定律），它們的光為何被拉長到更紅的波長（宇宙學紅移），並且往時間回溯時，解釋了宇宙為何曾經又熱、又密、又小（大霹靂）。一個常見的誤解是，膨脹意味著星系穿過空間跑得比光還快；其實，足夠遙遠的星系退行得確實比光快，而這並不違反任何規則，因為那是空間在長大，並不是有什麼東西在穿過空間行進。