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既然宇宙超光速向外膨胀,光应该永远传不到地球,怎么还能看见?
宇宙,光速,星系既然宇宙超光速向外膨胀,光应该永远传不到地球,怎么还能看见?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
伟大的哈勃定律
这个现象最早被美国天文学家哈勃发现,这就是著名的“哈勃定律”。
哈勃发现河外星系绝大部分都在退行(就是远离我们地球所在的银河系),并且它们退行的速度υ与它们距地的距离D成简单的线性关系,即υ=H0D。这一发现为宇宙起源的大爆炸理论提供了有力的证据,哈勃定律证明宇宙是加速膨胀的。方程υ=H0D中,H0为哈勃常数,虽然是个常数,但多年来随着观测水平的提高不断修改,2018年7月最新数值为73.52±1.62千米/秒·百万秒差距。这个哈勃常数具体含义是什么呢?百万秒差距是个距离单位,即326万光年,意思就是宇宙空间距离每增加326万光年,星系退行速度就增加73.52±1.62千米/秒。这说明,距我们地球某个距离的遥远星系的空间膨胀速度会超过光速,空间只有超过光速膨胀,这些星系发出的光才永远不会被我们看到。
距离我们多远的天体发出的光,我们才永远看不到?
由此,我们如果用光速除以哈勃常数,就可计算出距我们地球多远距离时,星系的退行速度就达到光速了。经计算这个距离为132.9亿光年,也就是说,距地在132.9亿光年以外的宇宙空间的膨胀速度是超光速的。这也意味着,在距地132.9亿光年外的天体发出的光永远也到不了我们地球,我们永远不会看到这些星系,这些星系对于我们是不存在的。当然这也意味着,在距地132.9亿光年以内的天体发出的光,我们都能看到,只是时间早晚的问题。
现在距地132.9亿光年的天体发出的光由于空间的膨胀,需要大于132.9亿年才能到达地球。我们今天的可观测宇宙是以地球为中心,半径为465亿光年的球体。
我们看到的465亿光年的天体当然是在距我们132.9亿光年内时发出的光,现在到了距我们465亿光年远的位置。而它在现在这个位置发出的光永远不会到达我们地球了,因为它现在所在空间相对地球的膨胀速度早超光速了。由于宇宙的年龄只有138.2亿岁,所以这些现在处于465亿光年远位置的天体应该是宇宙早期暴胀时期发出的光。
小结
综上,虽然宇宙膨胀速度超光速,那只是大尺度的。在距地半径132.9亿光年内的天体所在空间的膨胀速度并没有超光速,这些天体发出的光,我们地球是能看到的。等到这些天体发出的光到达地球时,这些天体已到了465亿光年之处了。也就是说,我们目前能看到直径930亿光年的宇宙范围。
回答于 2019-09-11 08:43:50
宇宙超光速膨胀是指宇宙膨胀的速度,而不是指可見光。
回答于 2019-09-11 08:43:50
不要对“宇宙超光速膨胀”产生误解,我们的宇宙确实在超光速膨胀,但并不意味每个地方都在超光速膨胀,这个概念是对宇宙整体来说的,也就是说在宇宙这个大尺度下是超光速膨胀的,在局部狭小的范围内,膨胀的速度几乎可以忽略不计,这与宇宙超光速膨胀并不矛盾!
举个例子就明白了。宇宙膨胀就像一个膨胀的气球一样,如果你在气球上画上很多点(就像宇宙中的星球),然后你给气球打气,气球就会膨胀(假设能一直膨胀不会爆炸),气球上两个相邻的点之间远离的速度会比较慢,但如果两个距离比较远的两个点远离的速度就非常快了!
想象一下,把气球扩展到宇宙的尺度,两个相距920亿光年的两个点远离的速度就更快,速度远超光速。因为气球上的每个点都在远离彼此!
所以,宇宙超光速膨胀的真正含义指的是宇宙整体的尺度上超光速,而不是局部的现象。比如我们的太阳系内,包括更小的范围地球与太阳之间的距离,膨胀速度非常慢,而在如此小的范围内,往往引力占据统治地位,膨胀的力量几乎可以忽略不计!
而宇宙超光速膨胀与爱因斯坦的相对论并不矛盾,只是空间的膨胀,并不传递任何信息!
回答于 2019-09-11 08:43:50
还能看到,那就不是光的问题
回答于 2019-09-11 08:43:50
我们小时看到的繁星再也看不到了,只能欣赏动画片了。星星那里去了,我在想是否被地球上的灯光吓跑了,还是……???
回答于 2019-09-11 08:43:50
光往外膨胀?在宇宙中你知道你是在哪里吗?你所看到的光的光源是哪里来的?这些简单事情你弄明白了吗?
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