如果星系都以不断增加的速度彼此远离,它们怎么会碰撞?—J. Gow,弗吉尼亚州费尔法克斯
宇宙学家塔玛拉·戴维斯,澳大利亚昆士兰大学的研究员,丹麦黑暗宇宙学中心的副研究员,带来了答案
宇宙的动力学受竞争力的支配,这些力的影响随尺度而变化,因此局部力可以在离散区域内Override普遍力。在大于星系团的尺度上,所有星系确实都以不断增加的速度彼此远离。两个星系在该距离上的相互引力太小,以至于无法产生显着影响,因此星系或多或少地遵循了膨胀的总体流动。但这在星系的局部邻域中是另一回事。在那儿,引力吸引力可能非常显着,相互作用也更加令人兴奋。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
暗能量被认为导致宇宙膨胀加速,它提供了一个恒定的向外力,该力不会随着宇宙膨胀而稀释。与这种无情的推力抗衡的是来自宇宙中其余物质和能量的引力。早期,宇宙比今天稠密得多,引力的吸引力在大小尺度上都赢得了这场战斗。气体云凝结形成恒星和星系,星系聚集在一起形成星团。如果周围有更多的物质,宇宙可能在有机会加速之前就开始重新坍缩。但是,随着宇宙体积的增加,物质和能量确实会稀释,因此暗能量逐渐占据主导地位。自从大约六十亿年前(大约在地球形成前十亿年),膨胀平均而言一直在加速。
尽管如此,宇宙之舞仍在继续。在宇宙开始加速之前就被拉到一起的星系仍然有机会碰撞。它们共同形成了宇宙中引力仍然统治的过度密集区域。在我们的邻域中,我们最大的伴星系仙女座星系实际上正在向我们坠落,我们将在数十亿年后与它进行首次近距离接触。
我们的本星系群包括仙女座星系、麦哲伦星云和大约 35 个其他星系,所有这些星系都位于一个更大的星系团中,称为室女座星系团。我们将一起穿越膨胀的宇宙,我们最好学会喜欢这种陪伴——任何尚未赢得引力战争的星系都错过了机会。宇宙现在分裂成相互作用的口袋,这些口袋将在膨胀的宇宙中独自漂流。
就像船上的狂欢者一样,我们星系群中的星系将继续以无数有趣的方式碰撞和互动,但我们将永远与航行远离我们在浩瀚宇宙中的其他船只上的狂欢者分离。
如果正常体温约为华氏 98 度,为什么我们在空气温度达到该温度时会感到热?—S. Meyer,佛罗里达州墨尔本
杰弗里·W·沃克,亚利桑那大学的生理学教授,有一个很酷的解释
人体就像一台不断产生大量热量的引擎,而它的散热器,可以这么说,在较热的气候中散热效果最差。
热量是身体组织所做工作的不可避免的副产品。心脏、隔膜和四肢的收缩肌肉;维持神经电特性的离子泵;以及分解食物和合成新组织(仅举几例)的生化反应不断产生体热。有了这座咕嘟冒泡的活跃内脏火山,身体迫切需要将热量散发到周围环境中。它通过在皮肤表面附近循环血液、呼出温暖潮湿的空气以及蒸发汗液来实现这一点。
当环境温度在华氏 70 度左右时,这些过程效果最佳,此时我们感觉最舒适,它们有助于将核心体温维持在华氏 98 度左右。但是,当周围环境与核心体温相匹配时,散热机制并非最佳,因此我们感到热,尤其是在湿度较高时。湿度具有显着影响,因为身体上的水会吸收大量热量,然后通过蒸发散发热量。任何干扰水分蒸发的东西(潮湿的空气、缺乏微风、厚重的衣服等等)都会使我们感到特别热和不舒服。
有问题吗?… 发送至 experts@SciAm.com 或访问www.SciAm.com/asktheexperts