宇宙膨脹速度與光速到底誰快?是否有超越光速的存在?

倒吊鳥


在可觀測宇宙之外,宇宙膨脹的速度超過光速。

提到這點,就會有很多人懷疑相對論的是否錯誤,實際上相對論沒有錯,我說的也沒有錯。

在狹義相對論裡,光速作為洛倫茲因子的一個參數,以數學形式的表現出光速不可超越的事實。

圖:狹義相對論的三個導出式,根號√包裹的部分稱為洛倫茲因子。

在洛倫茲因子裡,v的速度並不能大於光速c,否則整個根號下的式子就為負數,這是不允許的。

那麼,光速既然無法被超越,那超越光速的宇宙膨脹怎麼解釋?

其實,愛因斯坦說的光速不可超越,指的是物質運動或者信息傳播的速度不能超過光速,而宇宙膨脹,本身是整個空間的膨脹,它並是相對論要求的物質或者信息,所以相對論並不適用宇宙的膨脹。

它們各自獨立,描述宇宙膨脹的公式是一個叫做哈勃定律的理論。

大概意思就是——宇宙某一處,如果距離我們越遠,那裡的宇宙膨脹速度就越快,直到460億光年之外,那裡的宇宙膨脹速度超過光速,星體發出的光無法傳回到地球,使得那裡為不可觀測宇宙。而宇宙膨脹速度=光速的地方,就是可觀測宇宙的邊界。

總結一下,宇宙膨脹速度和光速不可超越並不矛盾,就像你說話的速度和你跑步的速度並不是一個“速度”,沒法比較的。


科學新視野


答:目前宇宙膨脹的相對速度,在遠距離上已經超過光速,但這並不違背相對論原理。


愛因斯坦的相對論描述,在空間中運動的物體相對速度不會超過光速,但是這並沒有對空間的膨脹速度做限制;目前解釋宇宙起源和演化最好的理論,就是宇宙大爆炸理論。

在宇宙大爆炸理論中,有一個著名的哈勃定律,這是美國天文學家哈勃在1929年,根據天文觀測總結出來的定律,哈勃定律描述來自遙遠星系光線,紅移量與星系距離成正比,公式為:v=Hc*D;

其中Hc為哈勃常數,準確地說是哈勃參數,因為隨著宇宙的演化,這個參數是會變化的,目前哈勃常數的數值為:

Hc=67.80±0.77(km/s)/Mpc;

其中Mpc是距離單位秒差距,1秒差距=326萬光年;哈勃定律表示目前宇宙中,每相距326萬光年的兩處,因為宇宙膨脹導致的相對遠離速度為67.8km/s.

光速c=30萬公里每秒,結合哈勃定律,可以計算出,宇宙中相距144億光年的兩處,因為宇宙膨脹導致的退行速度達到了光速。


目前可觀測宇宙的實際直徑為930億光年,遠遠超過了144億光年,說明在我們的可觀測宇宙中,已經有星系之間的遠離速度超過了光速;我們還能看見這些星系,是因為我們看到的星系是它很久以前的樣子。

在144億光年外的星系,現在發出來的光線,將永遠也到達不了地球;即便我們以光速飛行,也只能到達可觀測宇宙中5%的星系,這是非常令人悲觀的事。


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艾伯史密斯


自然界是變化的,而其變化又是不連續的,存在著質的變化。因此,我們的宇宙只是自然界的一部分,在其解體之前是與外部世界相對隔絕的,而在其解體之後就又重新融入於自然界之中。

作為封閉體系的宇宙,是由無數離散的量子構成的。基態量子構成空間,激發量子成為光子屬於能量範疇,由高能量子組成的封閉體系就是物質。

宇宙膨脹的速度與光速是兩個截然不同的概念,前者類似氣球🎈的膨脹,表現為空間量子之間的距離增加,只與宇宙內外的能量對比有關(質量在空間的比例非常小可以忽略不計);後者即光速,既是宇宙內部量子空間的傳播速度,也是光子維持其相對空間勢能的速度。

上述兩個速度,雖然沒有直接的關聯,但是兩者的變化卻是反向的。隨著宇宙的膨脹,宇宙膨脹的速度由近似的無限大逐漸降低趨近於零,而宇宙內部的傳播速度(光速)則由零逐漸地增大趨近於無窮大。

目前的光速c,就是宇宙演化至今的結果。而且,隨著宇宙的進一步膨脹,光速還會繼續增大。反之,鑑於百億年來星系的穩定存在,說明宇宙膨脹的速度早已遠小於光速,宇宙已近似為靜態的封閉體系。普遍存在的星系光譜紅移現象,是因為光子在其傳播的過程中,將部分能量轉移給了量子空間。

所以,宇宙的膨脹速度和光速都是隨著宇宙的演化而變化的,而且變化的方向相反,是可以互為大小的。(本文為原創)


淡漠乾坤


超光速就超光速了吧反正宇宙邊緣到底有沒有“時空阻力”天知道!真空的宇宙時空中到底有什麼?目前人類認為存在暗能量震動頻率量子漲落“時空能量”,還有什麼那就是傳說中的時間了!除了這三好像也沒有了吧!是什麼產生了時間膨脹效應也就是俗稱的“時間阻力”!這是當年包括老愛都想不明白一個問題,當年老愛乾脆直接將時間弄成一個維度!當今世界我們絕不可以將時間籠統的說成一個維度!這好像在逃避什麼一樣!時空有時間於空間混亂交織在一起!難道當有質量的物質加速到亞光速狀態時空中的能量會被激活“吸收”掉了你所施加能量,還是時間不讓你有質量的物質突破它那層壁,從而導致因果論混亂,我認為一旦你能穿過時間壁今天借的錢前天還就會出現,這會出現一個非常詭異現象出現,“時間倒流”!


j菸嘴



人類之源


有一些人說宇宙膨脹!這只是人類的思維理解,宇宙現象人類展時還理解不了,人類沒達到那樣的文明程度,平什麼說又大爆炸了!又膨脹了!胡扯。宇宙萬物只有在循環運動,新與舊,生與死,這些有序運行軌道,都是宇宙意識的作用,宇宙意識來源於反物質細絲引力,我們人類意識靈魂在死去後都回歸宇宙反物質細絲,其它生物也是一樣的,反物質細絲引力是編織宇宙空間的紐帶,所以都會有序運動,稍有爆炸星系也會從新被宇宙細絲引力捋順,所以我們的地球沒有掉下任何方向,其它星球也一樣,安自己運行軌跡從生到死然後再形成~


曉輝28461


“引力射線”,在宇宙天體中引力大小與它的質量成正比,質量越大引力越就越強。引力射線的速度是至少是光速的10000倍以上。一個直徑在一億光年的天體(星系)有著超強的引力,在距離它們幾十億光年外的天體(星系)瞬間就能感受到,這速度有多快!有些高智慧外星人可能已經掌握將信息加載到引力射線上進行信息交流,併發明瞭引力驅動器及氫鉅變、核聚變發動機混合動力宇宙飛船,速度可以超光速,能靈活精準控制飛船的快慢。


宏樂183


宇宙膨脹速度是加速度,是個變量,光速是常量,就目前看,還是光速快,但遲早會被膨脹速度追上甚至超越,因為我們不確定驅動膨脹的力量到底有哪些?引力波就是光速1000倍的存在,如果驅動宇宙膨脹的力量包括引力波,那未來的幾百億年,超過光速不是沒可能,還可能誕生一種比引力波更快的速度。


歐米嘎180451462


這是兩個概念,空間的變化是尺度本身的變化。光速是空間之內最快的速度。不矛盾。


風雨無阻wind


"宇宙膨脹"現在真是熱門話題,膨脹的理論依據是"紅移"現像,即星系離我們越來越遠。但是我卻想到另外現像,那就是:

一條大街上,人流、車流、寵物,其中部分是相向而行的,大車小車,男男女女、寵物等等,都在向相同方向運動(反向的不討論),運動速度快的必然離我們越來越遠,比我慢的被我摔在了後面。那麼我們是否是可以理解為空間在膨脹呢?

如果可以這樣理解的話,那麼宇宙就在膨脹!我先聲明,我很笨,別怪我!


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