宇宙之所以膨脹,根據現代宇宙學的理論,主要原因是宇宙中的物質和能量在不斷地相互轉化。這種轉化過程可以通過愛因斯坦的質能方程E=mc^2來描述,該方程表明質量和能量是等價的,即物質可以轉化爲能量,反之亦然。在宇宙的膨脹過程中,物質通過輻射等形式損失質量,這種質量的損失會導致能量的釋放,進而推動宇宙的膨脹。
具體來說,宇宙中的物質在損失質量時,會釋放出能量,這種能量的釋放會導致宇宙的可視空間半徑增大,即星系之間的距離增大,從而使得宇宙膨脹。當宇宙中的物質質量減少到一定程度時,宇宙的膨脹速度會達到光速,此時宇宙的空間半徑達到最大值。當宇宙中的物質質量進一步減少,以至於損失的質量達到宇宙總質量的一半時,宇宙將停止膨脹,並最終轉化爲一箇巨大的輻射球體。
總結來說,宇宙膨脹的原因在於物質和能量的相互轉化,以及這種轉化過程中釋放的能量推動宇宙空間的擴大。