文章图片
文章图片
根据宇宙大爆炸理论的诠释 ， 宇宙膨胀速度在大尺度上确实是超光速了 。
不过空间的膨胀速度并不受限于狭义相对论的光速限制 ， 因为空间在膨胀的过程中并没有传递任何信息 ， 空间仅仅是物质运动的背景罢了 ， 当然也是光飞行的背景 。
理论上讲 ， 既然光在超光速膨胀的空间里飞行 ， 意味着光永远到达不了地球 ， 但为何我们还能看到遥远天体发出的光呢？
在大尺度上（通常是星系之间的距离） ， 空间的膨胀速度确实超光速了 ， 不过在局部小范围内 ， 空间的膨胀一点也不明显 。 如果连生活在地球上的我们都能感觉到空间在膨胀 ， 那就太可怕了！
对于地球 ， 太阳系 ， 甚至银河系来讲 ， 都很难直观地观测到空间的膨胀 。 因为正如上文所说 ， 空间膨胀实际上是不同星系之间的空间膨胀 ， 表现出来的就是星系之间在加速远离彼此 。
从宏观上来看 ， 就像一个不断膨胀的气球 ， 气球上的每个点之间的距离在逐渐变大 ， 不过距离相近的两个点距离增加的速度非常不明显 ， 而距离较远的两个点之间的距离增加速度越更明显 。 也就是说 ， 两个点距离越远 ， 膨胀速度就会越大 。
这也是著名的“哈勃定律” ， 是美国天文学家哈勃在20世纪20年代发现的 。
哈勃发现 ， 星系之间远离彼此的速度 ， 与两者之间的距离成正比 ， 公式表达就是υ=H0D 。 哈勃定律的发现也成为了宇宙大爆炸理论的有力证据之一 。
根据哈勃定律可以计算得出 ， 空间的距离每增加326万光年 ， 膨胀速度就会增加大约75千米每秒 。 只有膨胀速度超过光速 ， 天体发出的光才不会到达地球 。
那么多远的天体发出的光 ， 永远到达不了地球呢？
通过计算 ， 这个距离大约为133亿光年 。 言外之意 ， 133亿光年之外的空间膨胀速度超过光速 ， 那里的天体发出的光永远也不能到达地球被我们看到 。 对于我们来讲 ， 那些天体就是不存在的 ， 也是没有意义的 ， 因为那里发生的一切都不会对我们有任何影响（信息的传递速度也是光速） 。
而距离地球133亿光年的天体发出的光 ， 并不是需要133亿年就能达到地球 ， 因为空间一直在膨胀 ， 相当于光线飞行的距离被拉长了 ， 经过计算 ， 需要大约465亿年才能到达地球 。
【宇宙膨胀速度超过光速，为什么我们还能拍摄遥远的天体？】465亿年也是可观测宇宙的半径 ， 以地球为中心！而由于宇宙存在各向同性 ， 所以不管以任何天体为中心测量可观测宇宙半径 ， 最后的结果都是465亿光年！
推荐阅读
- 韦布在哈勃的“射程”之内，发现29个奇怪的“隐形”天体
- 哈勃发现参宿四恒星的爆炸规模非常大，从来没见过这么大规模的
- 在未来可能会给人们生活带来巨大变化的9个发明
- 5亿光年外！韦布拍摄车轮星系，和哈勃对比图在这里！
- 砸坏东西要赔偿吗? 外媒炒作：长征五号失控末级残骸7月31日坠地球
- 仅次于黑洞的恐怖天体，一勺的质量可达1亿吨，比喜马拉雅山还重
- 星系变虫洞：宇宙在韦布望远镜眼中显露出了它诡异的一面
- 詹姆斯·韦布空间望远镜令人惊叹的星系图像看起来像一个虫洞
- 婆罗洲发现杂交神秘物种，竟有生育功能！科学家：人类或需有责任