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我们现在已经知道了宇宙正在加速膨胀，所有的星系都在加速离开地球。但是在现实生活中，我们好像感觉不到它的存在。太阳看上去还是那么大，并没有因为宇宙膨胀而导致地球距离太阳越来越远。那么这是怎么回事呢？是物理定律在太阳系中失效了吗？
宇宙膨胀的发现
在1800年代，天文学家开始使用光谱仪进行实验。光谱仪是将光分成其组成波长的光谱的设备。同时，奥地利物理学家多普勒发现了一条定律：当波源向你靠近时，你测得的波长会变短；当波源远离你时，你测得的波长会变长。这就是物理学上非常著名的多普勒效应。
光也是以波的形式传播。当时天文学家通过实验发现，一些恒星的光谱的红色侧的光比预期还多。这表明恒星正朝着远离地球的方向运动。因为随着恒星的离去，它们发出的光会被拉长，移动光谱的红色端，这就是所谓的红移。
在19代，一位名叫埃德温·哈勃的天文学家通过观察造父变星得到了一个有趣的结论：恒星的运动速度似乎与地球的距离成正比。也就是说，恒星离地球越远，那么它远离地球的运动速度越快。哈勃认为这意味着宇宙本身在膨胀，还给出了一个公式V=HD（速度等于哈勃常数乘以距离）。
在许多年后哈勃定律被人们广泛接受，还衍生出了宇宙大爆炸理论。后来的宇宙微波背景辐射也证实了宇宙在膨胀。
宇宙的最终命运
科学家已经承认了宇宙在膨胀，那么宇宙最终的命运可能是三种之一。
第一种是开放的宇宙。在这种情况下，物质的引力不足以拉住膨胀的宇宙，它将无限期的膨胀下去。最终，宇宙中的物质变得越来越稀薄，星系将耗尽制造新恒星所需的材料，已经存在的恒星会慢慢熄灭，最终宇宙中只存在一堆尘土。
第二种平坦的宇宙。在这种情况下，引力刚好能拉住宇宙的膨胀。它将缓慢减速直至停止，和引力达到一种平衡。第三种是封闭的宇宙，也就是引力比膨胀的宇宙还强，最终宇宙膨胀会停止然后开始收缩，直到所有物质又回到同一地点。
关键还是质量密度
上面提到的三种可能的最终结果都与引力产生挂钩，而引力和质量是联系在一起的。为了确定宇宙的最终命运，天文学家必须确定两个对立力量中哪个更为强大。为此，天文学家推导出了一个公式。
根据牛顿万有引力公式，我们可以推导出物体的逃逸速度V^2=2GM/D。然后和哈勃公式V=HD进行联立，可以得到临界密度ρ=3H/8πG。
如果实际密度比临界密度还大的话，那么宇宙将不会永远膨胀下去；如果实际密度比临界密度还小的话，宇宙将会继续膨胀下去。运用这个公式，我们可以算出太阳系的质量密度是比临界密度还大的，所以我们在太阳系之中不会感觉到空间的膨胀，也就是说地球和太阳的距离不会因为空间膨胀而增加。
