宇宙年齡為138億年,為何膨脹出了上千億光年的直徑?

愛因斯坦的狹義相對論告訴我們,宇宙中所有物質的運動速度都不可能超過光速!那麼按科學家測算的宇宙約誕生於138.2億年前,按理來說宇宙最大也就138.2億光年,但可觀測宇宙卻高達930億光年!那麼宇宙中物質的的速度暴漲速度超過了光速?那為何狹義相對論中認為物質速度不能超過光速呢?

宇宙年齡為138億年,為何膨脹出了上千億光年的直徑?

這個過程我們需要來理解一個概念,就是宇宙的“大爆炸”並非是我們理解當中的氫彈或者原子彈爆炸,當然宇宙“大爆炸”釋放的能量也比兩者大得多!但即使能量再大其碎片飛行速度也是有上限的!但宇宙的大爆炸卻沒有,因為它“炸”出來的不是宇宙的物質碎片,而是空間、時間以及物質的所有一切!在這裡需要強調一個觀念,無論相對論中對物質的速度要求如何,但卻從沒有限制過空間膨脹的速度!

宇宙年齡為138億年,為何膨脹出了上千億光年的直徑?

當然空間膨脹的速度也不是相對論可以限制的,從暴漲時代的一個原子大小的空間在10^-32S之內即可膨脹到光年大小,當然現在的宇宙已經膨脹已經沒有那麼高的速率了,但整體累計的膨脹速度卻更快了,因為宇宙的每一個普朗克尺寸內的空間都在膨脹,累計到930億光年外可想而知是一個多大的速度!

宇宙年齡為138億年,為何膨脹出了上千億光年的直徑?

當然我們現在用哈勃常數來衡量宇宙膨脹的速度,這個簡單的含義是宇宙在每隔326萬光年的的距離上膨脹速度增加68KM/S,這在任意方向上觀測是一致的,這並非說我們處在宇宙膨脹的中心,而是宇宙的每一點都在膨脹中最好的證明!

按照如此計算,那麼宇宙在多少距離上的膨脹速度超過光速呢?

簡單計算下即可得到距離約為:14372403133.5光年,即143.7億光年外超過光速!

其實這可以簡單理解為一棵在十年前種的樹,但它長到了20M,兩者並無直接關係!宇宙的未來仍將繼續膨脹

宇宙年齡為138億年,為何膨脹出了上千億光年的直徑?

它的結局只有三個,分別是大撕裂、臨界狀態和大坍縮!但從現在看來宇宙並未停止膨脹的腳步,反而越來越快,也許未來走向大撕裂是不可避免的!


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