兩個星系之間的退行速度會超過光速嗎？

對這個問題的一個簡短、可能令人驚訝的回答是肯定的。

哈勃常數可測量現今宇宙的膨脹速度，其測得值為每百萬秒差距70 km/s（秒差距就是一個天文學使用的長度單位，1秒差距約等於3.26光年，百萬秒差距就是1000000秒差距）。這意味著平均而言，兩個星系的距離每相隔百萬秒差距，它們遠離彼此的速度就為70 km/s。因此，要以光速遠離彼此，兩個星系需要相隔的距離大約為43億秒差距（約140億光年）。這要小於可觀測宇宙的半徑（約460億光年），因此宇宙中不僅有星系以超光速遠離我們而去，而且我們仍然可以看得到它們！

哈勃深空場拍攝到早期的宇宙

這就引發了另外兩個問題：

1，如果一個星系以比光速更快的速度遠離我們而去，為什麼我們依然還能看到它？

2，兩物體運動速度比光速快，這是否違反了相對論？

第一個問題的答案是遙遠星繫於現在發出的光線永遠也不會到達我們這裡，所以我們永遠不會知道它現在的樣子。這是因為它如今遠離我們而去的速度比光速快，所以它現在發射出的光其速度無法追上星系的退行速度，因此是無法到達我們這裡。

然而，遙遠星系在數十或上百億年前發出的光是能夠讓我們看見，因為那時宇宙較小（要知道宇宙一直在膨脹，而且現在還在加速膨脹），而星系遠離我們銀河系的速度還沒有那麼快。換言之，我們現在所看到的那些星系都是它們數十或上百億年前的樣子。

第二個問題很有趣，也令很多人相當困惑。相對論確實指出沒有什麼東西能超過光速，然而這是指傳統意義上的運動，這意味著無法發射一艘宇宙飛船，使它以超光速穿越茫茫宇宙空間。

我們所討論的兩個星系並非穿越空間，而是它們之間的空間不斷膨脹。或者換句話說，星系是靜止的，而其周圍的所有空間被拉伸。這就是為什麼它不違反相對論，因為這不是傳統意義上的運動。

來源：怪羅天下（原作者Dillan）

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