既然宇宙超光速向外膨胀,光应该永远传不到地球,怎么还能看见?

2025-04-30 09:37:58
推荐回答(1个)
回答1:

因为空间是光传播的运动场所和背景,因此空间自身的运动速度并不受相对论的光速限制原理限制。所以光如果在超光速膨胀的空间上传播,将永远不会被我们看到。这时的光就像孙悟空一个筋斗云十万八千里也跑不出如来佛的手掌心一样,因为如来佛法力比他大,运动速度比他快。但现实中我们为什么能够看到光?看到这个大千世界?



准确地说宇宙空间是在大尺度上超光速膨胀,而小尺度的、局部空间上的膨胀效应却并不明显。我们的宇宙空间是大尺度的膨胀,所谓的超光速膨胀也只是在大尺度上的,在小尺度上是看不出的。因此我们周围空间,比如太阳系、银河系的相对膨胀速度不但不是超光速,我们甚至都感觉不到。尤其这是宇宙空间的膨胀,并不是星系天体的膨胀,这些相距较近的星系由于相互之间的引力作用,反而在相互靠近。不过去除这些因素,宇宙在大尺度上,星系的确在互相远离。



这就像一个不断充气膨胀的气球,气球内和表面的每一点之间都在互相远离,相距很近的两点随着气球膨胀,增加的距离并不明显,而相距越远的两点增加的距离越大,即两点相距越远,其膨胀速度越大。



伟大的哈勃定律

这个现象最早被美国天文学家哈勃发现,这就是著名的“哈勃定律”。哈勃发现河外星系绝大部分都在退行(就是远离我们地球所在的银河系),并且它们退行的速度υ与它们距地的距离D成简单的线性关系,即υ=H0D。这一发现为宇宙起源的大爆炸理论提供了有力的证据,哈勃定律证明宇宙是加速膨胀的。方程υ=H0D中,H0为哈勃常数,虽然是个常数,但多年来随着观测水平的提高不断修改,2018年7月最新数值为73.52±1.62千米/秒·百万秒差距。这个哈勃常数具体含义是什么呢?百万秒差距是个距离单位,即326万光年,意思就是宇宙空间距离每增加326万光年,星系退行速度就增加73.52±1.62千米/秒。这说明,距我们地球某个距离的遥远星系的空间膨胀速度会超过光速,空间只有超过光速膨胀,这些星系发出的光才永远不会被我们看到。