我們知道地球在太陽系中是如何運動的，也知道我們在銀河系中是怎樣運動的，那么我們在宇宙中是怎樣運動的?

地球在太陽系和銀河系中的運動

我們生活在地球上，萬有引力把我們牢牢的束縛在地球表面，當我們坐著或者躺下來休息的時候，通常會認為自己靜止不動，然而當我們走出地球，在太陽系的層面上，我們會看到地球就像一艘宇宙飛船，正在以極高的速度在太陽系中飛馳。

首先，地球每時每刻都在繞軸自轉(zhuǎn)，在其赤道上的線速度達到了1700公里/小時的速度。

1700公里/小時!這個速度對我們?nèi)祟惖娘w行器來說已經(jīng)相當快了，但在宇宙的層面的并不怎么快。如果我們小時換算成秒，地球的自轉(zhuǎn)速度就會變成每秒0.5公里。

地球除了自轉(zhuǎn)，還跟太陽系的其他星球一起，繞母恒星公轉(zhuǎn)。地球為了克服太陽的引力，保持其穩(wěn)定的軌道，公轉(zhuǎn)速度達到了30千米/秒，這比它的自轉(zhuǎn)要快的多。在地球軌道內(nèi)部的行星，例如：金星和水星，它們的公轉(zhuǎn)速度更快，因為引力更大，而地球軌道外部的所有行星由于離太陽遠，所以公轉(zhuǎn)的就相對較慢。

以上就是太陽系運動的樣子，但是太陽也不是鼓勵的存在與宇宙中，而是身處在更大的結(jié)構(gòu)銀河系中，為了使得銀河系這樣的大結(jié)構(gòu)跟太陽系一樣穩(wěn)定，銀河系也必須旋轉(zhuǎn)，不然就會因為引力坍縮在一起。

所以巨大的銀河系也在運動，它里面的所有恒星、行星、氣體、塵埃、黑洞、暗物質(zhì)以及你能想到的任何物質(zhì)都在銀河系內(nèi)部運動，這些物質(zhì)都會給銀河系提供一個凈引力，而且它們的運動也會受到所有物體引力的影響。這時一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)，因為包含的物質(zhì)是在太多了。

我們太陽系可以說處在銀河系的郊區(qū)，離銀河系中心25000光年，這個位置并不是那么的嘈雜和繁華，相對來說一些異常天體的活動比較少，物質(zhì)密度也小，所以就更加安全。

太陽系繞銀河系中心運行的軌道也是一個橢圓形的軌道，周期為2.2 - 2.5億年左右，在這段漫長的旅途中，太陽的運動速度為每秒220公里，這比地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)也快的多。

那么，我們可以把地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，以及太陽的公轉(zhuǎn)疊加在一起，就能知道我們身處在地球上，是如何在銀河系中運動的。

上圖其實是對太陽系運動最準確的描述，有些動圖會出現(xiàn)外行星滯后內(nèi)行星的情況，這其實是不對的。太陽系的行星基本都處在同一平面的上，并且我們太陽系的軌道平面還跟銀河系平面有一個60°的夾角，上圖也體現(xiàn)了出來。

銀河系在宇宙中的運動

那么銀河系除了自轉(zhuǎn)在宇宙中是靜止不動嗎?絕對不可能，因為我們的銀河系在宇宙中也不是一個孤立的場星系，而是身處在一個更大的結(jié)構(gòu)中。因為在宇宙物質(zhì)結(jié)構(gòu)形成的過程中，基本上所有的大質(zhì)量物質(zhì)都會在引力的主導(dǎo)下，相互靠攏，并加速，有些合并在了一起形成更大的星系，而有些就會相對運動形成各大的集合。

在整個宇宙138億年的歷史上，所有的物質(zhì)結(jié)構(gòu)都會移動、聚集，最終從一個物質(zhì)分布介乎均勻的宇宙變成了一個具有團塊、集群、和星系結(jié)構(gòu)豐富的宇宙。

那么在大尺度上，物質(zhì)結(jié)構(gòu)對我們銀河系的運動有什么影響?

銀河系也會跟我們的地球一樣被周圍物質(zhì)的引力所影響，包括周圍的星系、星期群和星系團。也就是說，銀河系周圍最近、質(zhì)量最大的物體會直接影響銀河系在宇宙中的運動。而所有的臨近星系也一樣，都會彼此在引力的作用下運動。

目前我們已經(jīng)很精確的繪制出了銀河系周圍的一些星系和星系團，對我們銀河系在宇宙中的運動有了更多的理解。

但是如果我們想要真正了解銀河系在宇宙中的運動，僅僅是通過附近星系的引力影響是難以推斷出銀河系在宇宙中的運動速度，因為大家都在動，我們要以誰為參考，判定銀河系的運動呢?所以我們必須找到一個靜止的參考系。

靜止的參考系，告訴了我們在宇宙中的運動情況

不論我們看天空中的任何一個地方，都能看到大爆炸留下的2.725K背景輻射，雖然在在微波輻射中的各個區(qū)域都有微小的溫度波動(大約100微開爾文)，但是在天空中除了被銀河系平面阻擋的地方，其他的所有區(qū)域溫度都是相同的：2.725K。

產(chǎn)生這樣充滿全天空的輻射是因為在138億年前，大爆炸的熱狀態(tài)就已經(jīng)充滿了整個宇宙，并一直在漫長的歷史中膨脹和冷卻。

在微波輻射形成之前，也就是宇宙誕生到38萬年間，由于宇宙溫度太高，光在會電離任何形成的中性原子，所以這時的宇宙是一個電離的狀態(tài)，但是隨著宇宙空間的擴張，光子紅移損失能量后，宇宙冷卻中性原子才能形成。

在CMB發(fā)射之前的電離等離子體(L)，然后是向一個對光子透明的中性宇宙(R)的過渡。

當中性原子形成以后，光子就可以在宇宙中自由的沿直線傳播了，經(jīng)過漫長的旅程就達到了我們現(xiàn)在的地球。

按理說微波輻射在全天空是均勻的，但事實上，我們觀察到的微波輻射并不是完全一致的2.725K，而是天空的一半?yún)^(qū)域到另外一半?yún)^(qū)域存在細微的差別。一邊看起來稍微能熱一點，而另外一遍稍微冷一點。

微波輻射是覆蓋了全天空的圖案，這說明宇宙的一半是熱的，一半是冷的?這顯然不可能。

雖然熱的一面是2.728 K，而冷的一面的2.722 K，看起來相差不大，但是這個溫度波動比其他尺度上的波動高了100倍左右。

為什么能在這么大的尺度上產(chǎn)生比尺度更大的波動呢?

答案肯定不是宇宙一半熱，一半冷，當然這也不屬于宇宙微波背景上的真實波動。

其實還有一種效應(yīng)可以讓微波輻射的光子在一個方向上更熱，一個方向上更冷，那么就是運動!

這其實就是多普勒效應(yīng)，向光源移動，光的能量會增加;遠離光源，能量就會降低。

所以微波輻射一半熱、一半冷的原因并不是宇宙本身的原因，而是我們在太空中運動的問題。由于微波輻射背景是絕對靜止的。所以我們就可以通過微波輻射的紅移知道我們在宇宙中的運動速度。

我們知道太陽系在銀河系中運動，銀河系在本地星系群中運動，本地星系群也在運動，根據(jù)微波輻射的紅移我們發(fā)現(xiàn)，地球相對于CMB的運動速度是627±22千米/秒。這也是我們相對于宇宙空間的運動速度。

相對論告訴我們，宇宙中沒有一個絕對通用的靜止參考系，但是大爆炸還是給了我們一個微波背景輻射。就算宇宙在膨脹，但微波輻射背景相對于空間也是靜止的。在宇宙中，每一個星系都有一個“特殊速度”，也就是因為空間膨脹帶來的速度，但是星系相對于本地的空間和微波輻射并沒有因為膨脹而運動。

而相對于本地空間的運動，才是我們在宇宙中的真實運動。

關(guān)鍵詞： 地球 自轉(zhuǎn)速度