我们在太空中跑得有多快?

相对论认为不存在统一的参考系，但是宇宙大爆炸却额外赐予了我们一个。

NASA / ESA

我们都不是静止的。

地球在自转，它带着我们以每小时1700千米的速度在运动（赤道速度）。这个速度其实一点都不快，换算成秒速只有500米。

和其它所有行星一样，地球在围绕着太阳飞行。要保持轨道稳定，地球的运行速度必须在每秒30千米左右。内行星如水星和金星的运行速度更快，而外行星如火星、木星等的速度更慢。

NASA / JPL

但是即使是太阳也不是静止的。银河系无论是体积，还是质量，都非常大。而最重要的一点是，它是在运动的。星系内所有恒星、行星、气体云、尘埃粒子、黑洞、暗物质都在围绕着它运动。不仅是星系交织的引力影响了这些天体的分布，天体的分布也在影响着星系的引力网。

红外波段上的银河系。NASA

我们距离银河系中心大约有25000光年。太阳围绕着银河中心，在一个椭圆轨道上，每2.2亿至2.5亿年运行一周。由此可以估算出太阳的飞行速度大约是每秒200千米至每秒220千米。这个速度比地球的自转和公转速度都要快得多。

把这些运动叠加在一起，我们就能描绘出太阳系在银河系内的运行轨迹。

Rhys Taylor

银河系也不是静止不动的。太空中一切，都会在引力的作用下运动。这也是我们这个宇宙之所以能够在相对较短的时间内，从一个基本一致的状态，演化成现在这样遍布星系且高度团块化的原因。

这就意味着，银河系会在邻近星系、星系群、星系团引力的作用下运动，而离我们最近的大质量天体对运动的影响最为显著。所以不仅是我们的星系，所有邻近星系都会在引力的作用下发生“整体流动”。最近科研人员对这种运动作了精确的测绘，我们对这种宇宙级的运动又有了进一步了解。

本地宇宙结构图。 Courtois / Helene M等

但是这种了解仍然是不充分的。我们还未完全了解宇宙诞生时的全部初始条件，还未了解每个单一质量的运动和演化方式，未了解银河系及其所有相关星系、星系群和星系团的形成方式，及其到今天为止在宇宙史所有时间点上发生的一切。

NASA / WMAP

宇宙各处的辐射背景温度都是2.725K，这是宇宙大爆炸遗留下来的。虽然在不同的区域间存在着微小的不完美——大约只有100微K左右——但是除了银道面方向以外，所有方向上的温度都是相同的：2.725K。

这是因为宇宙大爆炸是瞬间在所有空间中同时发生的。这也就是说，在宇宙空间的所有方向，我们所能测到的“遗留辐射”都应该是相同的。

但是事实却是，我们实际测到的背景辐射并不全是2.725K。一半天空的温度要比另一半高。

普朗克天空模型。这是一个在亚毫米至厘米波长上的天空辐射模型。 Delabrouille

较“热”的一侧大约是2.728K，较“冷”的大约是2.722K。这种差异，比正常的起伏幅度要高出将近一百倍。这种现象的确非常让人迷惑。为什么会相差这么大呢？

答案可能是：这并非宇宙微波背景中的起伏。它可能是由运动导致的。

Brooks Cole出版社 / Thomson教育机构

朝着光源运动，光线会发生蓝移，同时能量增强；而背向光源运动，光线会发生红移，同时能量降低。

因此并不是宇宙微波背景中某一侧的能量比另一侧高或低，而更可能是由我们在空间中的运动造成的。如果是这样的话，那么我们就可以算出太阳系相对于宇宙微波背景的运动速度大约是368±2千米/秒，加上本星系群的运动，我们就可以算出，太阳、银河系、仙女座星系及其它所有相关星系相对于宇宙微波背景的运动速度大约是627±22千米/秒。

Helene M. Courtois / Daniel Pomarede / R. Brent Tully / Yehuda Hoffman / Denis Courtois

宇宙可能并没有一个统一的参考系，但是有一个可供测量的参考系：宇宙微波背景，而这同时也是哈勃宇宙膨胀的参考系。我们观测到的所有星系都有所谓的“本动速度”（排除哈勃膨胀后的速度），这个本动速度大约是每秒数百至数千千米，我们的运动速度与此是一致的。

由此可见，即便相对于对宇宙中所有天体都一致的宇宙微波背景——这个来自遥远过去的终极事件，我们也和周围的一切一样处于运动之中。