光是宇宙中最快速度,为什么星系能超光速退行呢?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02

其实这话题前后并没有直接关系,而且需要将它分成两个部分独立讨论,因为两者陈述的是不同的不想干的观点,我们先来讨论下宇宙膨胀的话题。


一、宇宙正在膨胀?

从宇宙大爆炸论开始,宇宙诞生的过程就一直备受质疑,当然在上世纪七十年代形容宇宙诞生并不是爆炸论,而是暴涨论,两者似乎没有差别,但前者更容易贴近普通大众!比较讽刺的是“大爆炸”这个形容词还是一位反对宇宙暴涨论的反对者讥讽之语,但事与愿违,宇宙大爆炸实在过于贴切,一时间风靡全球!

宇宙暴涨的证据一:

哈勃红移

遥远星系的退行速度与距离成正比,哈勃通过十数年对遥远星系观测发现,在观测范围内,退行速度与红移保持基本良好的线性关系,即越远的位置红移值越大!


当然发生红移的可能性有两个,一个是天体在远离,而这就是天体发出的光发生红移的原因,因为天体的移动将光波长拉伸,我们看到的就是频率降低波长变长的光线,从光谱上来观测,就是整体朝着低频端移动,而可见光在低频表现为红色,因此这就是红移的来源,反之则是蓝移!


宇宙暴涨的证据二

宇宙微波背景辐射(CMB)

这是宇宙暴涨时期遗留辐射的最好解释,暴涨初期,天体尚未形成,只有致密高温的原初等离子体,待宇宙冷却到某个温度时质子和电子结合形成中性氢原子,宇宙逐渐晴朗,在“光子脱耦”后开始自由传播,但随着空间膨胀,光子波长被拉长,能量变得更低,而宇宙微波背景辐射就在“最后的散射面”处形成!

“最后散射面”是指我们由光子脱耦时的放射源接收到光子的来源点在空间中的集合。


我们的宇宙躲不开宇宙微波背景辐射的包围,它有一些不均,但分布是全向的!

宇宙暴涨的证据三

原初元素丰度

指得是在宇宙从暴涨开始后约3分钟时,原初的核聚变停止,因此可以从宇宙大爆炸模型中推算出此时的各种元素丰度,和观测到的早期天体的元素丰度对比,两者一致性比较高!


至少到现在为止,宇宙大爆炸理论依然宇宙诞生最合适的理论,因为无论是哪一种宇宙诞生的理论都绕不过去这三个坎,也许未来会有更合适的理论来解释宇宙诞生,但仍然要面对这几个因素!

二、宇宙正以多快的速度在膨胀?

67.8千米/秒/百万秒差距释义:在每隔百万秒差距(326万光年)的距离上,宇宙膨胀的速度增加67.8千米/秒

1、ΛCDM测量模型

利用苏尼亚耶夫-泽尔多维奇效应进行的X光高红移群以及微波波长的观测,与宇宙微波背景辐射各向异性的量度和光学调查对比,测定哈勃常数值约为67千米/秒/百万秒差距

2、哈勃关键计划测定

3、威尔金森微波各向异性探测器WMAP的数据

以最高精度的宇宙微波背景辐射为标准,在2008年时测定的哈勃常数值为71.9 +2.6 −2.7 /千米/秒/百万秒差距(上限 +2.6,下限−2.7 )!

4、钱德拉X射线天文台的观测

2006年9约,马歇尔太空飞行中心利用钱德拉X射线观测卫星的数据,精确测得数据是77千米/秒/百万秒差距,误差为±15%!


可能数据有点不一,因为参考的对象不一样,都可能存在一些误差,但这并不妨碍宇宙正在膨胀,那么宇宙在哪个位置膨胀速度将超过光速呢?我们取值普朗克卫星的观测数据67.8千米/S/百万秒差距!

L=光速/哈勃常数×百万秒差距=14421.71418亿光年外宇宙膨胀的速度为光速,之外则将超过光速!

三、宇宙膨胀上限与光速有关系吗?

我们知道宇宙中速度的上限是光速,但这并不是无条件的,因为有三个前置因素:

1、信息无法超过光速

2、物质专递无法超过光速

3、能量传递无法超过光速

这几个限制把我们所能想象的一切空间都给堵死了,无论怎么去扒光速的漏洞,都会被这三个前提所堵上!但上帝关上了所有们和窗户的同时,给我们打开了一扇空间膨胀的门,它不传递信息,也不传递物质,更不传递能量,它的膨胀不受光速限制,它存在于我们周围,但却需要顶尖的空间控制技术才能达到!不过宇宙却由于暗能量的作用下一直在膨胀中!


但这只是现象,我们还未了解到其中的本质,空间是一种什么样的结构,它又是如何无限膨胀而并不被撕裂?可能这是我们所难以理解的地方,爱因斯坦的广义相对论可以解释空间扭曲与无限扭曲到极点的黑洞,但却不能描述膨胀的空间是怎么来的,因为这需要引入负能量的概念,而暗能量就是在这种条件用背宇宙膨胀这口黑锅的!


宇宙正趋向于无限,这是天文学家测量的结果,但根据我们技术手段却只能观测有限宇宙的一部分,不得不说整个宇宙对人类都是”恶意“的!但如果不是这样,黑洞洞的宇宙又如何吸引大家的注意呢?



  • 光是宇宙中最快速度,为什么星系能超光速退行呢?
    答:遥远星系的退行速度与距离成正比,哈勃通过十数年对遥远星系观测发现,在观测范围内,退行速度与红移保持基本良好的线性关系,即越远的位置红移值越大!当然发生红移的可能性有两个,一个是天体在远离,而这就是天体发出的光发生红移的原因,因为天体的移动将光波长拉伸,我们看到的就是频率降低波长变长的...
  • 物理化学,凭什么星系膨胀可以达到或超光速飞离彼此?人造航天器就不能...
    答:星系超光速退行是由空间本身膨胀所致,而空间的超光速膨胀不会受到包括相对论在内的任何理论的限制。因为空间不是物质,也不是能量,空间能以任意速度膨胀。根据目前的哈勃常数来计算,只要目前宇宙中星系之间的距离超过140亿光年,由于它们之间空间的快速膨胀,它们之间互相远离的速度就会超过光速。正因为如此...
  • 光速不是最快吗?为什么星系以超过光速的速度远离我们?
    答:因为光是物质运动的最快速度,而宇宙的膨胀,并不是物质运动,而是它自身的空间在不断的向外扩张。我们都知道,光速堪称是可观测宇宙中,人类发现的最神奇的一种力量之一。据说,光速不光能让人类尽情遨游在宇宙的任何一个角落;甚至可以穿梭时空,打破维度的壁垒,让我们前往其他的多元世界里。因此,光速...
  • 因为哪两种事物推动,让宇宙边缘星系跑得比光快?
    答:我们知道物质运动最快的速度就是光速,而可观测宇宙边缘处物质的速度相对于我们来说正是光速,那么这也表明那里的光将无法传到我们地球上来,因此可观测宇宙边缘处对我们来说是不可见的,再比这个距离更远的地方,那里的事物远离我们的速度已经超过光速了,也就更加不可见了,宇宙到底有多大我们也不清楚。
  • 爱因斯坦说:光速不可超越,可宇宙为什么在超光速膨胀?
    答:其实,整体上来看,宇宙的膨胀速度确实超越了光速。不过从局部来看,这些星系的运动速度并没有超过光速,只是遥远星系相对于银河系的退行速度超越了光速。如果从另一端观察银河系,你会发现银河系也在以超光速退行。之所以产生这种现象,是因为宇宙空间处处都在均匀的膨胀。这就好像吹气球一样,随着气球的...
  • 光速是不是最快的呢?星系超过光速远离我们,这是为什么?
    答:光速只是一个光子相对于空间保持其势能的速度。这就是为什么,相对于宇宙内部的物理背景,相对于量子空间,光速是宇宙中运动最快的东西。直观地说,光子是最小的,因此受量子空间的约束最小,因此允许的速度最高。银河系之间的速度可以随着它们之间的距离增长而无限增加,远远超过光速,原因是这些速度只是...
  • 光速不是最快的吗?为啥星系以超过光速的速度远离我们?
    答:而这时候我们发现,在宇宙当中最快的速度莫过于其中的光速,光速不是最快的吗?为何星系以超光速的速度远离我们?其中的原因有以下几点。一、关于光速。首先第1点就是关于光速,我们正是目前人类得知我们目前唯一可以探测到速度最快的一种东西。光速它的速度能够达到每秒30万公里左右的一个时速,可想而...
  • 据说用把尺子就能搞懂,无法超越光速,宇宙却在超光速膨胀的原因_百度知 ...
    答:这一切的一切构建了我们所熟知的宇宙,根据现有的物理理论, 宇宙中最快的物质是光 ,没有任何物体运动能够超越光速。 同时,现代科学家的研究也证实了 宇宙正在不断地膨胀 中,速度快到夸张,整个宇宙以超光速的状态正在加速膨胀着,可观测宇宙的尺度已经达到了 460亿光年 。 那么你是否会有一种奇怪的疑问在心底里...
  • 物体的速度不能超过光速,为何宇宙长大的速度却超光速?
    答:长期以来,人类都认为光速是宇宙中最快的速度,但科学家在发现了宇宙不断膨胀的现象之后,认为宇宙膨胀的速度要比光速快得多。最早将世间万物的速度限制在光速以下的理论是爱因斯坦的相对论,他在该理论中提出了任何物质的运动速度都无法超过光速,甚至连信息的传输也是无法超过光速的。那么宇宙膨胀的速度为...
  • 星系总是超光速运行,为什么不会违背相对论?
    答:星系的变化总是以超光速运行的,比如说宇宙的膨胀,它的速度远远超过光速,但是这并不违背相对论,因为相对论之中虽然提出相应的观点。光速是宇宙运行的上限,没有任何速度可以超越光速,但是它有一个前提有质量的物体。有质量的物体,运行速度只能接近光速而无法达到或者超越光速,这是对的,到现在仍然是...