物體怎麼沒隨宇宙空間一起膨脹
宇宙空間靠暗能量不斷擴張
擴張速度甚至比光速還快
星球怎麼沒隨空間膨脹而膨脹或撕裂
難道星球本身和空間其實沒有重疊
提到宇宙膨脹的速度是否超過光速,這是很多人搞錯的物理觀念。宇宙膨脹的速度(更精確地說,是宇宙中兩點因為宇宙膨脹,距離的變化率)和物體移動速度不可混為一談,前者沒有上限。假定1光年的宇宙平均每秒擴張2公分(這是和真實數字差不多的估計值),你和150億光年外的物體距離變化率(剛好和速度的因次一樣,但並非同一件事),就是每秒增加30萬公里,也就是超過光速的數字,但這跟相對論中物體運動速度不能超過光速沒有關係。
宇宙那麼大而且一直均勻地膨脹,和很遙遠的物體之間的距離增加率當然算起來會很大,可以遠遠大過光速,但這個事實並沒辦法讓你用超越光速的速度和宇宙遠方的物體交流。
順便再科普釐清一些和光速、宇宙學等物理知識相關,因為不清楚的概念而導致的錯誤認知。有人會問說宇宙的年齡是138億年,那宇宙最大應該也是138億光年,怎麼會有科學知識說有可視宇宙和不可視宇宙之分,可視宇宙的半徑是465億光年,這個數字是怎麼來的?首先依據前面的討論,宇宙膨脹的速度跟光速沒什麼關係,基本上目前1光年的宇宙平均每秒擴張2公分,看起來不是什麼了不起的數字,但是如果宇宙138億年來都是以這個速度膨脹,實際上宇宙的大小是以等比的形式增長,再加上有一個假說,在宇宙大爆炸之際有一個暴脹的階段,還有宇宙膨脹的速度實際上是在增加的,目前宇宙的大小確實有可能是以兆光年來算的尺度。
而我們目前地球上能看到最遠的光是哪來的呢?在這個宇宙的第一批星系剛形成之際,有一個距離現在地球的位置幾十億光年的星系,朝現在地球的位置發了一束光,這束光前方的空間不斷地膨脹,所以當這束光的一些光子擊中詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡,生成一個光點的影像的時候,已經是138億年以後的事了。而這束光後方走過的空間也不斷地膨脹,所以如果當時發出這束光的星系還存在的話,現在已經在距離地球465億光年的位置了。所以我們說可視宇宙大小半徑是465億光年,而這個距離以外的宇宙,是依據相對論和宇宙學的知識,我們不可能看到的地方。
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