既然光速是宇宙的速度極限,為什麼宇宙膨脹速度大於光速?

時間 2021-05-06 03:34:22

1樓:BetaCat

你可以簡單的理解為:兩點「本身沒動」,但有人偷偷把你的尺子換了,所以他們「看起來變遠了」

以上只是乙個簡單了理解,具體就要涉及微分幾何中的知識了

2樓:keghost

前面有人已經說了,空間不是物質。

另外關於宇宙的理論基本都是假說,因為我們無法全部驗證,相對浩瀚的宇宙,人力是相當有限的。

3樓:黑祭司

宇宙膨脹,使得兩點互相退行,距離增大,並不是真正的「速度」,因為定義速度的微分式 並不成立,兩點並沒有在空間座標中發生連續的合同平移,只是空間度規隨著時間變化發生了膨脹。即空間度規函式

此時速度微分式有

但是我們可對 積分,使得兩點距離隨著度規膨脹變大。從該式可以看到,距離L的增大與兩點間的原有距離x和經歷的時間t有關。

這個時候,L隨時間增加的距離比上經歷的時間 是可以大於光速的。但是一般的,我們不能保證 c" eeimg="1"/>成立,只能保證當距離大於某一距離時,即 L_0" eeimg="1"/>時,c" eeimg="1"/>成立,即微分不成立,積分在足夠遠的距離條件下成立。

因此,宇宙中足夠遠的兩點,膨脹退行「速度」超過光速,並不違反相對論。同時也意味著,如果距離足夠遠的兩點,光是無法從一點傳到另一點的,因為在有限時間內,光走過的距離總是小於膨脹增加的距離。

可觀測宇宙137億年,就是根據現有退行速度(72公里/秒*百萬秒距,百萬秒距即326萬光年)這個算出來的(自己動手算算,退行速度達到光速是不是大約137億年)。當然經過137億年,宇宙半徑已經膨脹到460億光年了。因此現在我們看到的好多河外星系,現在的退行速度已經大於光速了,它們現在發出的光是到不了地球的,我們看到的是幾十億年前發出來的。

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