11　不断地加速
空间是怎样膨胀的

以变大的球面上的蚂蚁为例，能很好地说明哈勃定律。但我们尝试用无限长的线代替球面来说明这一原理。

线上的蚂蚁

在一条线上每隔10厘米放一只蚂蚁，然后把线均匀地拉长两倍，虽然处在线上的蚂蚁自己并没有移动，但是它们之间的间距变成了20厘米。

距离发生了变化，它们相对远离的速度又是怎样的呢？如果线在1秒之内伸长为前一秒的2倍，开始距离10厘米的蚂蚁1秒后间距变成20厘米。假设这时它们相对远离的速度是每秒10厘米。等到它们之间的间距从20厘米变成40厘米，远离的速度也随之变成每秒20厘米。

这种蚂蚁不动，直线延伸的模型，能很好地用来说明哈勃定律。宇宙也一样，星系被固定在空间，空间自己膨胀的话，也能用哈勃定律说明。

星系的大小不因宇宙膨胀而变化

宇宙膨胀经常被误解。所谓的宇宙膨胀是星系之间距离增大，并不是各星系在变大。星系的大小不因宇宙膨胀而变化，星系中恒星之间的距离也不因宇宙膨胀而改变。星系中为数众多的恒星相互间的引力刚好抵消，所以星系得以保持原来的形态。

另外，并不是所有的星系都是相互远离的。例如，银河系和仙女座星系就以每秒200千米的速度在相互靠近。在很多星系集中的领域，有时星系之间由于引力导致的相互靠近的速度大于宇宙膨胀的速度。也就是说，星系团之内的星系之间，哈勃定律并不适用，只有相互远离的星系才适用。

哈勃开始只是观测了600万光年范围的18个星系，仅凭这样的观测成果就推导出了哈勃定律，我们不得不叹服他敏锐的洞察力和科学的思维方式。

星系远离的方式

开始时，两只蚂蚁相距10厘米，它们的相对速度为每秒1厘

过了一段时间，两只蚂蚁相距达到20厘米，它们的相对速度也增为每秒2厘米。

开始时，两个星系相距10万光年，相对退行速度为每秒1万光年。

过了一段时间，两个星系之间的距离为20万光年，它们的相对退行速度也增为每秒2万光年。

宇宙的膨胀指的是星系之间的距离的变大。