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宇宙膨胀大于光速,恒星出发的光,岂不是永远达不到下一恒星?
宇宙,距离,星系宇宙膨胀大于光速,恒星出发的光,岂不是永远达不到下一恒星?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
但值得注意的是,并非全部的天体都在远离我们,因为宇宙中的天体还会受到引力的牵引,比如距离我们254万光年的仙女座星系就在飞向我们,科学家预计仙女座与银河系将在30亿至40亿年之后发生碰撞。
由于宇宙膨胀的影响,遥远天体产生的信号在传向我们的同时,天体自身也在逐渐退离,而且天体与我们的距离越远,其退离我们的速度越快。科学家计算发现,我们理论上能接收到的最遥远的天体信号其实是来自于465亿光年之外的天体,这也是我们利用电磁波观测的宇宙极限范围,因此465亿光年也是目前的可观测宇宙半径。
值得注意的是,可观测宇宙并非我们所能看到的宇宙全部,这是因为随着时间的流逝,更远处天体的信号在消耗更久的时间后依然会抵达地球,由于光速膨胀的限制,我们的可观测宇宙范围也会存在极限,这个极限就是由天体超光速退离我们所造成,一旦天体与我们直接的退离速度超过光速,即使消耗更久的时间,天体发出的信号也是不会抵达地球的,所以我们也就不可能看到这个天体的存在,人类的宇宙也就被划上了范围,在今天这个被称为“未来可见极限”的边界大约距离我们620亿光年。
恒星出发的光能否抵达下一个恒星和二者之间的距离有关
我们知道可观测宇宙是以观测者为中心半径约为465亿光年的空间范围,恒星发出的光能否抵达下一个恒星,需要看这两个恒星之间的距离,与我们太阳距离最近的恒星是比邻星,距离约为4.2光年,这表明由比邻星发出的光线,需要约4.2年的时间就会抵达太阳系。
那么什么条件下恒星发出的光线无法抵挡距离其最近的恒星呢?其实由哈勃定律可以推测出,距离我们超过145亿光年左右的天体,其退离我们的速度就会超过光速,也就是说当下时刻把比邻星放在与距离我们145亿光年之外,其发出的光线才会由于空间膨胀的影响无法达到我们。然而宇宙中的恒星在距离上是非常近的,一些双星系统中的恒星距离甚至仅有几个天文单位之远,显然这个距离下,空间膨胀产生的影响是微乎其微的。
总结
由于宇宙膨胀的影响,距离我们足够远的天体,其退离我们的速度是有可能超过光速的,这也造成我们永远只能观测到宇宙中的一部分,也代表了遥远恒星发出的光线是有可能永远无法达到地球的情况,但是这些情况必须满足天体与我们的距离足够遥远,同样的道理,恒星之间产生的光线能否互相抵达对方,也取决于恒星之间的距离。
感谢浏览。
回答于 2019-09-11 08:43:50
这是两个不同概念。光能否到达?取决于平均速度。只要平均速度小于光速,光就可以到达。当平均速度大于光速了,才传不到。平均速度能大于光速吗?无法肯定!也无法否定!
回答于 2019-09-11 08:43:50
宇宙膨胀的观念是错误的,膨胀大于光速的说法也是错误的!
回答于 2019-09-11 08:43:50
这个问题在理解上可能有些错误。
首先,宇宙膨胀速度大于光速的时期是宇宙诞生的早期阶段,随后速度就开始下降。在宇宙诞生的最早时期,大约在宇宙诞生后10^-36到10^-32秒之间,其膨胀速度是最快的,可以达到光速的亿万倍。用宏观世界最个比喻,大约宇宙由一个棒球大小瞬间涨到银河系那么大。这个时期被称作暴涨时期。
在这之后,宇宙的膨胀速度开始减缓,但是这时还有一个问题,就是早期宇宙各种粒子刚刚诞生,而宇宙整体温度非常高,这样就使得光子不能独立存在,而是与其他粒子耦合状态,所以,那时的宇宙是没有光的。
大约在30多万年后,这时宇宙已经膨胀到非常大的程度了,温度也降低了,于是光子脱耦,可以独立存在,于是宇宙中才有了光,变得透明了。而这时,天体之间的距离已经和今天相差不多了。
因此,各个天体发出的光都是在经历很久的时间之后才到达其他星系就比如我们看到100亿光年外的天体,其实在100亿年前就已经在那里了,而现在的距离会更远。
这样也就造成了一个现象,宇宙中的一些区域,由于距离我们太过遥远,所以经过了138亿年的时间还未传到我们这里。
而今天,通过观测得到的数据证明宇宙空间依然在膨胀,但由于空间是整体膨胀,所以描述膨胀的速度为距离每增加326万光年,膨胀的速度就增加约67千米每秒。那么也就是说在465亿光年以外,空间膨胀的视速度就会超过光速。
因此,超过一定的距离以外的天体,其发出来的光将会永远到不了我们这里。
所以,题目中描述恒星与恒星之间的光达不到是不对的,因为恒星之间的距离比较近,不会受到空间膨胀的影响。但是星系之间,确实存在距离非常遥远的星系,相互发出的光可能会永远到不了对方那里。
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