此处显示的恒星,星系和星团受引力约束,不会随宇宙膨胀。宇宙的膨胀有着悠久而引人注目的历史。 当哈勃第一次注意到我们到银河系的距离与它的光的红移之间的关系时,他立刻意识到这是爱因斯坦广义相对论的结果。 当哈勃宣布自己的发现时,爱因斯坦立即放弃了他的宇宙学常数-旨在使宇宙保持静止的“愚蠢因素”-并称其为他的最大失误。 但是,尽管星系之间的空间在扩大,但原子,人和行星仍保持着它们的大小。 是什么决定了这一点? 我们的读者想了解:
当涉及到宇宙膨胀时,尺度的尺度是多少? 这是否意味着普朗克长度不一致? 原子轨道会随着空间的扩展而增长,还是强烈的相互作用阻碍了这一过程?
成长中的“葡萄干面包”模型,其中相对距离随着空间的扩大而增加(测试)很难想象宇宙的膨胀-因为它根本不是直觉的。 最好的类比也许是想象一下在零重力下悬浮在烤箱中的一块面团形式的空间结构。 烘烤时,面包适合用作酵母,并且可以在各个方向均匀膨胀。 但这是对空白空间的类比。 如果您想想象一个存在物质的空间:质子,原子,人,行星,星系,星团,该怎么办? 有两种方法可以想象这种扩展。

一种是球表面贴有硬币。 硬币不变,球膨胀。 宇宙正在变得越来越大,单个粒子或单个星系之间的整个空间也在增长。 硬币似乎正在以一定的速度远离其邻居,并且位于其后两倍的硬币将以两倍的速度被清除。 每个硬币都会看到相同的事物:光线的感知速度和红移(拉伸)将完全取决于与您正在查看的硬币的距离。 这就是这里正在发生的事情,并且自1920年代以来就已为人所知。 哈勃定律向我们证明了宇宙中存在的这种关系。

想象扩展的另一种方法是拿起物体所在的球。 当球充气并拉伸表面时,标记也会扩大。 当然,遥远的物体会按照哈勃定律移开,但在我们的情况下,它们本身会随着空间结构而膨胀。
那么宇宙中发生了什么? 空间扩展到什么规模? 首先,我们可以研究宇宙本身。 观察遥远的星系,我们必须记录红移并减少其质量,因为星系越远,它出现的越早。

我们看到了这一点,但您还看到了其他重要功能:
•具有大红移的星系具有相同的光谱线-这意味着数十亿年前存在的原子的性质和大小与今天没有什么不同。
•星系的物理尺寸仅由其质量决定。 具有相同质量的星系,无论新旧,都具有相同的大小。
•空间网络(大型结构)的形成原理仅取决于特定空间区域中的可用质量。

事实证明,与硬币的比喻比与油漆的比喻更接近我们。 观察宇宙,我们看到空间的结构总是在扩展,除非它受到另一种将物体拉在一起的力的干扰。 这完全符合理论基础,因为尽管有广泛的意见,但扩张不是力量而是速度。 当某物结合在一起时,无论是哪种力结合都变得无关紧要,无论是质子和原子核中的核力,原子,细胞和人中的电磁力,还是行星,恒星,星系和星团的重力。
维罗妮卡发簇尽管空间结构会自行扩展,但它会以每单位长度一定的速度扩展。 (实际上,这是一个具有反时间维度的数量)。 大约可以证明,如果两个物体之间的力使它们吸引的速度快于由于宇宙膨胀而增加的空间,但它们已经不是变成“颜料”,而是变成了“硬币”。 我们的身体连接在一起,每个原子连接在一起,本地星系组已经连接在一起,甚至整个维罗妮卡的头发簇也都连接在一起。 但重要的是要记住,一切都是相对的。 宇宙的扩张不会影响我们的本地集团及其内部的一切,因为我们的本地集团之间的联系太紧密了,但是超越它,空间将会继续扩大。 这就是为什么遥远的星系和其他相关结构远离我们的原因,尽管它们都在本地附着在宇宙的一部分上。

但是我们可以寻找没有这种联系,没有关系的任意小空间区域,并且发现任何大小的区域(几光年,几千米,微米,质子直径或普朗克长度(或更短))正在扩大根据哈勃定律。 GR中空间扩展的速度使得可以将空间结构视为完全连续,并且不需要像量子物理学中那样对其进行量化。 只要不在其中添加连接的结构,这对于宇宙的扩展仍然适用! 对于扩展时一块空间可以有多小没有基本限制,但是为此,它必须为空或足够大,以使现有结构无法克服扩展。