宇宙如何以比光速快的速度膨胀？

cuo.cuo358

宇宙如何以比光传播更快的速度膨胀？

应该是不可能的，不是吗？一遍又一遍，我们被告知宇宙的至高无上的铁律：没有任何东西可以比光速快。

当暗能量使宇宙膨胀得更快时，它可能会激发一些非常遥远的星系，使其运动显然快于光速。

然后是天文学家，总是为弄乱舒适区而感到兴奋。他们以一种简单的观察来闯入：有些星系正在远离我们……等待它……比光速快。是什么原因？

大图景

首先，必须注意我们生活在一个不断扩展的宇宙中。每天，星系彼此之间的距离越来越远，平均而言。在总体扩张的基础上，有一些轻微的动作，导致诸如仙女座星系驶向银河系碰撞路线。但总的来说，在最大的照片中，星系彼此之间的距离越来越远。

这种扩展的一个关键特征是它的统一性。想像一下，一群人站在一块弹性很好的布的边缘，拉扯它。让我们假设它们编排得很好，并且能够向后走并以相同的速度拉动。你站在中间，可以正确地观察到你的“宇宙”正在扩展：放置在该结构上的所有对象都将逐渐远离你。

由于可拉伸的东西是可拉伸的，因此靠近你的布上的对象似乎会以一定的速度移开，但是较远的对象看起来会移动得更快。即使进行拉扯的人以恒定的速度运动，表现的速度也会随着距离而变化。

现在，让我们跳到宇宙中。好像一群人在宇宙的边缘，轻轻地拖曳时空的结构，将其伸展。埃德温·哈勃（Edwin Hubble）是第一个衡量扩张速度的人。他得到的数字不对劲，在最新的测量中这个数字是每百万秒差距秒68公里。

这个距离很远，100万秒差距约等于326万光年。

这意味着，如果你看着距离326万光年远的星系，它将以68km / s的速度远离我们。如果你查看距离652万光年的星系，它的后退速度为136km / s。离978万光年远呢？很容易算出来是204km / s，不断地增加距离：对于每326万光年，你可以为遥远星系的远离速度增加68 km / s。

超过极限

因此，计算起来很容易：在某个点，某个特殊的距离处，速度会超过极限，并超过光速，所有这些都来自自然的力量。

是的，该星系的运动可以解释为“速度”：你可以测量到它的距离，稍等片刻（说实话，很长很长一段时间），然后再次测量。移动的距离除以时间等于速度，你测量的速度可以比光速更快。

绝对速度极限的概念来自狭义相对论，但是谁曾说过狭义相对论应该适用于宇宙另一端的事物呢？那里是另外一套理论在控制星系。

确实，在狭义相对论中，没有什么能比光更快地运动。但是狭义相对论是物理学的局部定律。换句话说，这是局部物理定律。这意味着你将永远不会以比光速更快的速度观看火箭飞船在你的面前爆炸。

但是宇宙遥远的星系呢？那就是广义相对论的领域，广义相对论说：谁在乎！只要银河系保持很远的距离，它就可以以任何速度移动。

狭义相对论并不关心遥远星系的速度（超光速或其它速度）。

原文地址：今日头条