膨胀的宇宙

膨胀的宇宙，是把广义相对论应用于整个宇宙的结果。当为一个在各处、各方向看上去都大致相同的宇宙求解爱因斯坦方程时，那些被称为 FLRW 模型的解，不允许它静止不动：空间本身必须随时间或拉伸、或收缩。我们的宇宙正在拉伸，所以相距遥远的星系之间的距离会随岁月流逝而增大，把它们彼此带离。

至关重要的微妙之处在于，星系并不是像炸弹碎片那样穿过空间向外飞散。相反，是它们之间的空间在膨胀，就像气球表面上的墨点会随气球充气而彼此漂离，尽管没有哪个点在橡皮上移动过。这正是为何越遥远的星系退行得越快——这是埃德温·哈勃在1929年发现的关系：我们与它们之间隔着更多正在拉伸的空间，于是膨胀的部分也更多。膨胀并没有一个中心，也没有一道它向外逃离的边缘。

把这种膨胀倒放回去，一切曾经挤得近得多、热得多、也密得多，这正是大爆炸图景的基础，并由弥漫天空的那一抹微弱的热余晖所证实。空间的拉伸也会拉长穿行其间的光的波长，把遥远星系的光移向红端；正是这种宇宙学红移，让我们得以测量宇宙增长的速度有多快、又持续了多久。