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宇宙最快的速度并非光速,科学家研究发现:光速在它面前犹如龟速
根据爱因斯坦的相对论可以知道,宇宙中的物质最快速度就是光速,而且越接近光速,消耗的能量是成几何倍增长的,所以人类在未来想要接近光速是一件非常困难的事。
那么在宇宙当中有没有超越光速的存在呢?别说,在宇宙当中确实存在着一种速度是要超过光速的,而且还在不断的加速,随着时间的推移,光速在它面前已经成为了一种微不足道的速度了。
宇宙最快的速度并非光速,科学家研究发现:光速在它面前犹如龟速。
那这种速度到底是什么呢?这种速度就是宇宙膨胀的速度,宇宙是由一个奇点发生大爆炸而来,之后一直膨胀,科学家们对于宇宙的膨胀测量出了一个哈勃常数,而这个哈珀常数就相当于宇宙的加速度。
科学家们对于宇宙的计算,宇宙的直径范围是920亿光年,诞生的时间是138亿年,按照宇宙的膨胀的凭据速度来看也是达到了10万千米每秒,虽然只有光速的三分之一,但是超越光速是迟早的事。
虽然宇宙膨胀的平均速度小于光速,但宇宙现在膨胀的速度以及刚开始爆发那一个瞬间的速度却是超越了光速无数倍,首先来说说奇点刚刚爆炸时的膨胀速度吧。
根据科学家的研究,宇宙奇点刚刚爆炸之时,宇宙一秒钟就膨胀了几十光年,之后就膨胀的速度就大幅度减小,但又从新开始加速膨胀,而且加速度是非常快的,但是随着宇宙膨胀越来越大,加速度一直在减小,但是至今为止,依然是有着加速度的。
宇宙之前是怎么膨胀的已经无从考证了,但可以肯定的是,如果按照现在科学家测量的哈勃常数来计算的话,宇宙膨胀的速度在145亿光年的时候 就达到了光速,而现在宇宙的半径是460亿光年,也就是说现在宇宙膨胀的速度是远远要超过光速的。
如果将宇宙膨胀的速度比作兔子的速度,那么光速在宇宙膨胀的速度面前就好像兔子的速度了,只要宇宙膨胀的速度不停下来休息,那么光速是永远追不到宇宙膨胀速度的。
那么按照如此说,宇宙膨胀的速度超过光速了,那是不是爱因斯坦的相对论就是错误的呢?其实并不是,爱因斯坦相对论说的是宇宙当中物质的速度不能超过光速,那么宇宙是物质吗?显然不是,光速本就是宇宙的一部分,因此宇宙完全不受光速的限制,再者宇宙本身是没有质量的,也不能传递信息或者能量,因此宇宙膨胀的速度完全没有违反爱因斯坦的相对论。
--------------完----------------- 荐:
宇宙的膨胀速度是否大于光速?
首先结论是宇宙膨胀速度并不比光速快。
根据相对论可知,局域性物资速度不会超过真空中光速,就可以否定这个结论。
但为什么会有人出现宇宙膨胀速度比光速快的说法呢?
我们确实有一个宇宙膨胀速度这么一说,而且宇宙膨胀速度约为70km/s/ Mpc(Mpc指的是百万秒差距,长度单位,约为326万光年),这个速度的含义为:在每增加300万光年的距离上(或每过300万年),星系远离地球的速度增大67.80±0.77千米每秒。
有单位上来看,光速单位是30万km/s(千米每秒),宇宙膨胀速度单位为70km/s/ Mpc,物理上单位不同是不能作比较的,虽然都是速度,但完全不是一回事。
而关于星系远离的速度的测量,是根据光的多普勒效应(v=v [(c+u)/(c-u)]^0.5)计算的,也就是光的红移现象。
另外,宇宙中发生光的红移现象有多种原因:
一是退行速度,也就是星系离开观察者的速度。
二是爱因斯坦的广义相对论现象,由于空间弯曲也会使得光线在宇宙空间传播损失能量,宇宙可能并非完全平直,所以在远距离时也有红移现象。
三是宇宙空间并非完全真空有极少量物质,如宇宙射线,宇宙背景辐射。
另外还可能存在暗物质,暗能量,光线在穿越亿万光年后,也会出现红移。
所以哈勃常数在是否可以推算宇宙边缘465亿光年外的速度上,没有充分完备的科学依据。
宇宙其实并不存在所谓的边缘,宇宙其实处处是中心,处处是边缘。
根据这个思想,如果宇宙膨胀速度会超光速,那么我们所在的银河系就已经超光速了。
如果是这样,爱因斯坦的理论就要变为光速是宇宙最低速度,所有物质运动的速度不可低于光速。
综上所述,宇宙超光速膨胀这一推理是错误的。
光速无法超越,可宇宙却会超光速膨胀,这是为什么?
换句话说,宇宙的膨胀速度超过了光速。
既然爱因斯坦的狭义相对论认为光速在我们的宇宙中是最高的,没有静止的质量可以达到它,更不用说超过它,为什么宇宙膨胀的速度比光速还快呢?这大概就是他们要问的。
让我们具体一点。
狭义相对论说光速是最大速度,是的,但它也说静止质量的物体不能达到光速,我们宇宙的膨胀就是时空本身的膨胀,时空有没有大量的?它有静止质量还是运动质量?一点也不。
到目前为止,没有任何理论表明时空有质量,对吧?
所以,时空本身的膨胀并不局限于狭义相对论,也就是说,宇宙是时空的问题,时空是宇宙本身,宇宙本身的膨胀并不控制速度光速,光速在我们的宇宙中只是一种现象,都在宇宙的管辖范围之内,所以它无权控制宇宙。
例如,在运动场上,你是跑得最快的,没有人能超过你。
但是如果体育场本身扩张和增长的速度比你跑的快,你会以同样的速度跑,仍然没有人能打败你,那么体育场扩大了,没有人能打败你又有什么关系呢?展馆是我们宇宙的隐喻。
宇宙的膨胀率是不均匀的,至少我们知道有两个超过光速的周期:一个周期是大爆炸后10^-35秒,这是宇宙的膨胀期,只持续了10^-33秒,在这极短的瞬间,宇宙经历了100倍(2^100),宇宙的大小比之前增加了10^30倍;而现在,宇宙仍在以超过光速的速度膨胀。
哈勃常数是宇宙膨胀的速率。
哈伯常数为 67.80±0.77(km/s)/Mpc,由欧洲航天局在 2013 年用普朗克卫星测得。
这意味着卫星准确地观测到了距离我们 326 万光年远离我们的星系速度为每秒 67.80±0.77 公里。
宇宙的膨胀是均匀的,这意味着它在各个方向上看起来都是一样的。
距离越近,膨胀越慢,距离越远,膨胀越快。
膨胀率与距离成正比。
这给了我们一个半径为 465 亿光年的可见宇宙,最遥远的星系正在以 3.22 倍光速膨胀。
这意味着整个宇宙现在正以超过光速三倍的速度膨胀。
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