相對論不允許超光速的存在,宇宙膨脹的速度為何卻能超光速?
如果問道世界上最快的速度是什麼,相信很多人都會回答光速。光速是指電磁波在真空中的傳播速度,大約為300000千米每秒。那是不是就不存在任何比光速更快的速度呢?根據愛因斯坦的相對論,是這樣子的。但是科學家們經過研究發現,在宇宙中相互距離達到足夠遠的兩個物質,它們彼此遠離的速度是大於光速的。那這到底是愛因斯坦的相對論錯了,還是這個速度是錯的呢?其實不是。
在138一年前的一次特殊的大爆炸發生後,宇宙誕生了,至於為什麼會發生那一次大爆炸,我們不得而知。假設自從爆炸後,宇宙以最大的速度,也就是光速在往前運動,那麼宇宙現今的半徑就應該是138億年乘以光速,所得結果為138億光年。但是目前得到的宇宙半徑的數據大約為465億光年,兩個數據相差不是一般的大。路程等於速度乘以時間這條公式是不會錯的了,這是經得起驗證的,那麼難道是我們所知的宇宙半徑是錯的?但456憶光年這個數據是許多天文學家經過大量的天文觀測所得到的,而且這得到了科學家們的共識,在科學界是受到認可的。那這應該如何解釋呢?
舉一個比較簡單地例子,假設一群螞蟻在挖一個洞穴,它們向前移動的速度都為v,那麼經過時間t後,洞穴的半徑毫無疑問是vt。但如果在這些小巧的螞蟻努力挖洞的同時,地面也在向四周膨脹著,這樣在經過時間t後,螞蟻所挖的洞穴的半徑就會大於vt了。
如今宇宙的半徑遠遠大於138億光年也是這個道理。而且我們需要搞清楚的是宇宙的膨脹並不是指宇宙的邊緣在擴大,這是很多人一開始所認為的,但其實是指整個宇宙空間在不斷膨脹。
看到這裡你是不是就會發現,既然是整個宇宙空間在膨脹,那就會有星球不斷遠離我們。沒錯,天文學家哈珀在上個世紀初發現了紅移現象。紅移也稱為光的多普勒效應,當觀察正在原離我們的物體所發出的光時,會發現這光的波長被拉長 因此光譜特徵會偏向紅色,這位紅移效應。哈珀的發現給宇宙的膨脹提供了有力的證據。
而且科學家表示宇宙的膨脹速度雖然超過了光速,但這並沒有違背愛因斯坦的相對論,因為這種膨脹並不會讓到任何能量或信息的傳播速度達到超光速。
曾經有過這樣的說法,當一個物體都速度達到超光速時,這個物體就可以實現回到過去。但很明顯,在相對論下,任何物體都無法做到超光速,可宇宙中又存在比光速更大的速度,那這個速度會不會給人類帶來什麼靈感呢?看到這裡,相信喜歡探索世界的你也會有不少的想法吧,歡迎留言一起討論哦。
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