既然宇宙膨脹速度是超過了光速,那為什麼太陽和地球的距離基本上沒有改變?膨脹不是所有物質之間的膨脹嗎?

時間 2021-05-06 14:47:03

1樓:Raymon

上世紀20年代,美國天文學家哈勃發現越距離地球遠的星系,其天體發出電磁輻射的可見光譜線向紅端移動的幅度就越大,由此提出了星系距離與紅移成正比的哈勃定律,從而也證實了宇宙的膨脹。

可觀測宇宙邊緣的膨脹速度超過光速

2023年,歐洲航天局就利用蒲朗克衛星,對衡量宇宙膨脹速度的哈伯常數進行了針對性的測量,最後測到的結果是距離地球326萬光年的地方,目標星系遠離我們的速度約為每秒67.8公里。

那麼以此可以進一步測算,目前宇宙的可觀測半徑為465億光年,理論上在觀測邊緣的宇宙膨脹速度為每秒96萬公里,相當於光速的3倍。為什麼會超過光速呢?原因還在通過於紅移現象得出的結論,就是距離越遠,紅移幅度就越大。

可以舉個吹氣球的例子,在氣球最頂部點乙個點,然後沿著一條直線每隔相同的距離再分別點若干個點。當我們慢慢向氣球吹氣時,就會發現最頂的那個點和它相鄰的點以一定速度遠離,第二個和第三個點也以一定速度互相遠離,直到在氣球最大直徑也就是橫向中心圓周處(這裡可以看做可觀測宇宙邊緣),這裡的點都較前乙個點繼續發生遠離的位移,雖然前乙個點也在向外運動。

那麼,我們如果從頂部第乙個點來看,與最後一點的遠離距離,就會大大超出任意兩點的遠離距離,距離越遠,相同時間內的遠離速度就會越大,宇宙邊緣的膨脹速度,是以我們地球的視角來看的,超出光速也就不足為奇了。

宇宙膨脹是不均勻的

從宇宙的不同尺度看,宇宙的膨脹是不均勻的,因為組成宇宙的物質分布是不均勻的,有類如星系和星系團這樣質量密集的區域,也有星際物質非常稀少但空間非常浩瀚的宇宙空洞。之所以有這樣的分布,是由於幾種宇宙間作用力相互影響的結果。

在宇宙巨集觀尺度上,宇宙膨脹力起決定性作用(膨脹力如何產生的,現在科學界還沒有定論,很多學者將其歸功於暗物質和暗能量,這裡不做分析了)。在宇宙的中等尺度即星系團和星系尺度上,萬有引力佔據主導地位。而在小尺度比如我們人類的層面上,電磁力和核力起絕對性作用。

在以上幾種力互相抗衡作用下,宇宙大部分區域特別是虛空之處是以膨脹狀態為主。但中尺度視角下,還是萬有引力佔據上峰,星系間既有遠離,也有靠近,而且萬有引力完全抵消了膨脹力,使得星系和星系團按照既有的模式和規律執行。當然,處在宇宙微觀層面的我們,感受到的只有微觀層面的力作用,連太陽系甚至銀河系的膨脹都微乎其微,我們自然更感受不到膨脹的效果了

2樓:自學生

我發現,整個宇宙什麼都一起膨脹,感覺時間和空間標準尺度膨脹,那就什麼都等於0變化時間標準。所以只有一對,人為統一標準時間存在,才能確定一對兩性對比(不變正中變化)時間標準,和正中統一生命智慧型時間標準的時間統一標準原理模型型。(發現過程請研究《大自然的正反規律》吧)

3樓:忘川

觀測結果顯示,宇宙在某種意義上是在超光速膨脹。然而,地球並沒有和太陽分離開來,而是一起以差不多目前的狀態共存長達數十億年。至於原因,這與引力以及宇宙是怎樣膨脹有關係。

宇宙的膨脹方式是空間結構的擴張,空間自身增加了,這必然就會導致空間中的天體被互相拉開。對於距離越遠的天體,空間膨脹效應會越顯著,這使得它們會以越快的速度互相退行。空間如同氣球表面,氣球膨脹之後,氣球表面上原先靜止的點會互相分離,並且距離越遠的點在單位時間內分開的距離也會越遠。

從目前的研究來看,宇宙整體膨脹是非常均勻的,哈勃常數可以描述宇宙的膨脹速率,其數值約為70(千公尺/秒)/百萬秒差距。對於相距一百萬秒差距(即326萬光年)的天體,它們因為空間膨脹而導致互相遠離的速度會是70千公尺/秒。如果相距100億秒差距,即326億光年,退行速度將會達到70萬千公尺/秒,這個速度已經達到了光速的2.

3倍,遠超過光速,這就是所謂的宇宙膨脹超光速。但天體本身在宇宙中的局域速度是遠低於光速,退行速度超光速是由空間膨脹所致,與狹義相對論不存在矛盾。

另一方面,如果天體之間的距離只有一秒差距,即3.26光年,那麼,它們之間的退行速度只有7厘公尺/秒。而如果距離為1天文單位,那麼,空間膨脹導致天體退行的速度僅為0.34微公尺/秒。

也就是說,空間膨脹效應在小尺度下十分微弱,只有在大尺度下才會出現顯著的空間膨脹效應。由於地球和太陽之間的距離很近,並且它們之間存在相當大的引力作用,這足以使地球和太陽之間的距離不會變遠。

4樓:燕爾靈童

以恆定速度拉長乙個橡皮泥,原來距離遠的兩個點相互遠離得快,原來距離近的兩個點相互遠離得慢。

在宇宙尺度上,地球和太陽基本等於0距離。

如果說宇宙膨脹速度超過了光速,那麼,遙遠的星光就不能夠穿越宇宙空間,為何宇宙看上去不是越來越黑暗?

Chinsong 宇宙的膨脹據說是這樣的 這種膨脹對於其中的一點來說,比如我們地球 把地球看作乙個點 各星系遠離地球的速度是不相同的,距離地球近的星系,速度要慢一些,距離遠的,速度要快一些,說膨脹速度達到了超光速,那是離地球特別特別特別遠的星系,而並不是所有的星系都在超光速遠離。哈勃常數,就是表明宇...

宇宙膨脹的速度能否超過光速?如果不能,為什麼宇宙年齡138億年,我們卻能看到460億光年外的景象

天使之靈 我覺得宇宙膨脹速度比光速快可以有很多解釋,但是問題重點應該是我們現在看到138億光年之外的景象是怎麼在138億年之內傳到地球的,唯一的解釋就是以前光速不是現在的光速,現在的光速變慢了。 陳雪明 光速不變是錯誤命題。光速是光波在宇宙氣中的傳播速度,光的絕對速度是以宇宙氣為參照物的速度。光波在...

如果地球所處的宇宙空間膨脹速度超過光速,我們會有什麼感受?

星際猜想 遙遠太空宇宙膨脹的速度的的確確是相對光速 超光速。不過這種相對光速 超光速的運動現象,相對於處於太陽系中地球上的人類來說根本不可能感知。物質由原子構成,原子由外圍圍繞著原子核作縱深螺旋擴張 浮游螺旋收縮旋轉躍遷的電子組成,原子核由質子和中子形成,質子和中子由更小的夸克構成 太空宇宙中原子組...