为什么时空膨胀可以比光速还快?( 二 )

为什么时空膨胀可以比光速还快?
这就跟你蒸面包一样 , 面团里面的葡萄干就像是宇宙中的星系 , 当面团膨胀变大的时候 , 里面的葡萄干会互相远离对方 , 并且最远的那个葡萄干似乎远离的速度更快 。但这不是因为葡萄干或者星系在运动 , 它们自认为自己一直处在静止状态 , 而变大的是整个面包或者是时空 。例如 , 你现在上海居住 , 而另外一个人在北京居住 , 你们一年时间都没有离开自己所在的城市 , 你们都认为自己是静止的 , 如果地球在膨胀 , 那么你们也会认为对方在远离自己 。为什么时空膨胀可以比光速还快?
星系也是一样的道理 。 宇宙中的第一批星系出现在宇宙诞生后的数亿年间 , 它们刚出现的时候 , 所发出的光线就开始向外传播 。经过了130亿年甚至是更长的时间 , 星系的光才到达地球 。 这些光线刚被星系发出来的时候 , 可能在紫外线波段 , 但由于空间在膨胀 , 光线已经被拉伸到了红外线波段 。我们接收到这些光线 , 经过测量红移值 , 我们就得出了星系正在加速远离我们 , 而且速度已经超过了光速 。但实际上这些星系根本就没有动 , 更没有相对于空间以光速运动 , 它们相对于空间的速度估计只有2%的光速 , 甚至更低 。为什么时空膨胀可以比光速还快?
我们说光速是宇宙中的极限速度 , 意思是万物相对于空间的运动速度不能超过光速 。 而这个法则并没有限制空间本身 , 空间的膨胀速度并没有上限 , 并且它并不会违反因果论 , 也不会传递任何信息 。最主要的是 , 空间的膨胀并不是我们平时认为的物体的速度 , 而是单位距离的速度变化率 , 单位是 km/s/mpc , 更像是一个频率 。空间的加速膨胀导致了宇宙虽说只有138亿年 , 但我们现在能看到的星系 , 或者是宇宙的范围已经达到了461光年的距离 。而且目前180亿光年以外的位置 , 星系推行的速度已经超过光速 , 即使我们现在以光速追这些星系 , 也永远无法到达 。


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