
这个问题问的很好,涉及到了宇宙起源和相对论两大理论。
我们都知道,宇宙起源于140亿前年的一个体积无限小、温度无限高、密度无限大的奇点爆炸。
到今天,可见宇宙的范围已经达到了930亿光年,而整个宇宙的范围,则远远大于这个值。
说到这里,不免就想到了一个问题:宇宙如何在140亿年的时间,膨胀到了大于930亿光年的距离,这么是超过光速了吗?这是因为宇宙在膨胀过程中,经历了一次暴胀,而暴胀速度确实超越了光速:宇宙在奇点爆炸后的10^-35秒,经历了越10^-33秒的爆炸阶段,这个阶段,宇宙的尺寸变大了10^33倍。
这是什么概念呢?就相当于一个瓶盖大小的空间瞬间变得比银河系还大约1000000倍!这也是为什么我们的宇宙,仅仅经历140亿年,就膨胀的如此之大。
不是说任何速度都不能超过光速吗?当然是的,不过,宇宙膨胀的速度超过光速并不违反相对论。
相对论认为:任何物体相对于其他物体(或某个参照系)的运动速度都不能超过光速。
这里的速度,是一个物体在单位时间内相对于另外一个物体的位移量。
而宇宙膨胀速度,并不属于相对论里面定义的速度,因为宇宙膨胀没有参考体系,宇宙膨胀是宇宙本身的膨胀,而时间和空间都属于宇宙。
所以这里的膨胀速度和相对论中描述的不是一个定义。
所以说,宇宙膨胀的再快,相对论都管不了。
因为,宇宙膨胀速度,不归属于爱因斯坦管。
所以,基于此,科学家提出了一种超光速旅行方式,即曲速引擎。
利用空间的收缩膨胀,进行超光速旅行,就可以避免相对论的超光速藩篱。
简单来说,宇宙空间膨胀速度不受限制,这种速度与我们平常所说的速度是不一样的。
对于宇宙膨胀的一种普遍误解是,宇宙中的所有物质因为大爆炸的能量而在空间中朝着各个方向飞散。
如果真是这样,我们朝向膨胀中心观测时,将会看到巨大的空洞。
但实际上并没有,因为宇宙不是像炸d爆炸那样的膨胀,其本质是空间膨胀。
在宇宙最初开始时,宇宙没有空间,而是大爆炸的奇点创造了空间。
随着时间的推移,空间本身变得越来越大。
因此,宇宙不存在膨胀中心。
只是由于空间在各个地方都在膨胀,所以从各个地方观测,它犹如位于膨胀中心,我们在地球上也会观测到这样的现象。
狭义相对论指出,没有任何东西的运动速度可以超过光速,而空间就是“没有任何东西”。
空间的膨胀是连续的、无处不在的,叠加起来之后就能超过光速。
正因为如此,尽管宇宙年龄只有大约140亿年,但可观测宇宙的直径已经从无膨胀为900亿光年。
另外,900亿光年只是可观测宇宙的直径,在此之外还有更为广阔的不可观测宇宙。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表(0条)