一、宇宙膨脹說法的由來

20世紀20年代末期，偉大的天文學家哈勃在進行天文觀測時，發現了一個奇怪的天文現象——所有的星系似乎都在彼此遠離，而且越遠的星系，似乎遠離的速度也越快。

於是，提出一個疑問：難道宇宙在膨脹不成？

為了證明哈勃的天文觀測結果，科學家後來又藉助最先進的空間望遠鏡，對遙遠的星系進行了大量的觀測、分析、計算，最後得出結論：我們的宇宙確實在膨脹。

根據太空探測器捕捉到的宇宙微波背景輻射全景圖，科學家推算，宇宙從誕生到現在，已經經歷了至少138億年。但，根據觀測計算宇宙的直徑卻有930億光年。於是，有科學家得出結論：我們的宇宙不但處於膨脹之中，而且處於超光速的加速膨脹之中。

這個就是所謂的宇宙超光速膨脹說法的由來。

二、我們為什麼感覺不到宇宙超光速膨脹？

有人提出，宇宙的超光速膨脹，主要集中在宇宙的外層空間處。也就是說，所謂的宇宙超光速膨脹，並不是針對宇宙的每一部分而言的。

越靠近宇宙中心或內部，膨脹速度越慢，反之，則越快。這就好比幾個大小不同的同心圓，如果以相同的角速度轉動，半徑越大的圓其線速度也越大一樣。

也有人認為超光速膨脹是指整個宇宙尺度來衡量的，不是指我們太陽系這樣一個小範圍。

在宇宙中，太陽系太小了，連地球上一個灰塵都不如，但也參與在膨脹之中，只是在這樣一個小尺度，膨脹的速度就很慢很慢。

三、是不是有些光永遠到不了地球？

是的。

從上邊的表述可以看出來，如果從幾百億光年的地方觀察地球，我們也是以極快的速度遠離它們而去，這個遠離的速度甚至可以達到光速。當距離遠到宇宙膨脹速度超過光速時，我們永遠無法觀測到對方，而它們發出的光永遠也到不了地球。

是這樣的，由於宇宙空間的廣袤和早期的高速膨脹，而且目前依然出於膨脹之中，因此導致宇宙中的有些地區天體發出的光到現在還未到達地球，甚至在未來地球的有生之年中都到不了地球。

早期的宇宙並不是透明的，是因為在宇宙誕生之初，光子不是獨立存在的，而是與其他粒子耦合狀態，可以理解為其他粒子拖住了光子使其不能自由執行。因此，這種狀態的宇宙是完全黑暗的，不可觀測的。

但是同時，早期宇宙的膨脹速度又是非常高的，是遠超過光速的。最快的時期稱為暴漲時期，很短暫，但是對今天的宇宙影響很大。暴漲時期之後，空間膨脹的速度開始減慢，但是在很長的一段時期內依然是超光速的。

大約在大爆炸30萬年後，由於宇宙的溫度下降，光子才脫耦，這樣宇宙中才有了光。而這個時候的宇宙，已經是非常大的了，早期天體之間的距離也已經非常遙遠了。

而這時天體才剛剛發出光來，但同時天體還隨著宇宙的膨脹繼續遠離。

今天，空間膨脹的速度依然很快，由於是空間整體的膨脹，所以距離越遠的天體就會看起來遠離的速度越快。根據測量，距離我們326萬光年外的天體，受空間膨脹的影響天體遠離的速度為67千米/秒。每增加這麼遠的距離，速度也會隨著增加，因此，在距離我們越465億光年遠的天體，其空間膨脹造成的遠離速度就會達到光速，而更遠的位置，就會超過光速。這樣的話，那裡的天體發出的光是無法到達我們這裡了。

因此，由於以上的情況，宇宙中卻是有很多地方，那裡的天體發出的光可能永遠也到不了我們這裡。

宇宙大爆炸學說還有一個最不能自圓其說的疑點。 觀測表明，最遙遠的星系看起來以光速遠離我們，宇宙大爆炸學說的解釋是在暗能量（還沒找到，不知其有無）的作用下宇宙在加速膨脹，其邊緣的膨脹速度超光速，那麼作為所謂的大爆炸的最早痕跡，發射於可視宇宙最邊緣的宇宙背景輻射也應該以超光速遠離我們，那樣我們將無法觀測到宇宙背景輻射（因為背景輻射也是以光速傳播的），但這與觀測實事不符，宇宙背景輻射是毋庸置疑的。如何理解大爆炸所引起的宇宙背景輻射起始於137億年前，並且背景輻射在我們這個超光速膨脹的可視宇宙的最外層，其輻射波源現在已位於465億光年以外，從宇宙誕生都在超光速膨脹，而其最早的訊號卻能回傳到我們地球？這真是一件令人匪夷所思的事情，也是宇宙大爆炸學說在邏輯上不能自洽的最大疑點，宇宙在超光速膨脹而位於宇宙邊緣的宇宙背景輻射卻能被觀測到，這該如何解釋？

今天透過天文望遠境，我們知道了宇宙正在，不斷的膨脹正在不斷的加速。那麼有一個問題，那就是宇宙膨脹的速度究竟有多快？如果他超越了光速是否就代表著？宇宙第一個恆星誕生的光，永遠也無法到達我們的地球呢！

瞭解宇宙的起源對於我們本身的人類天文學來說非常的重要。在宇宙早期的階段，曾經經歷過一個非常的時期，科學家們的將它稱之為暴漲時期。暴漲時期的宇宙說的就是。尺度最小的宇宙在不到幾秒鐘的時間已經膨脹到太陽系，甚至已經膨脹到了銀河系的大小，相對而言，這種速度是超越光速。

透過今天觀測，你也會發現距離我們的星系，透過開普勒頻移的方式，我們可以確定宇宙在加速的膨脹。你有事，如果我們去觀測遙遠的星系，你會發現距離越遠的星系其紅移值就會越大，代表呢，它的加速度就會越快。而目前的我們所觀測到的最遠的星系就是131億光年外的星系。這對於巨大的總星系的來說，還有差不多兩百多億光年，我們沒有觀測到。

那麼同理，我們來做一個簡單的比喻。假設我拿手電筒去照你。你會發現在我開啟手電筒的那一瞬間，光就照射到了你。很好。現在。我將我們之間的距離擴充套件到地球和太陽之間。你會發現我開啟手電筒之後，工需要經過八分鐘的時間才能照射到你，就說你需要八分鐘的時間才能看到我手電筒的這束光。

這個原理就好比宇宙大爆炸初期所誕生的第一個恆星，手電筒就是這顆恆星，由於空間尺度不斷地被擴張，即使以光速，我們也需要很長的時間才能傳播到相對應的地點，但是，我們知道宇宙一直在加速的膨脹，直到今天宇宙仍然在加速的膨脹，那就代表著這一束光到達地球的時間會被逐漸的擴大擴大再擴大，並不代表這束光無法到達地球。

而是取決於宇宙的膨脹速度，如果哪一天宇宙不再發生膨脹，或者它的膨脹速度變得相對應的穩定了，那麼在未來，終將有一天，我們會接收到宇宙誕生出的第一顆恆星所釋放的那束光。

我先明確的解釋一下這個問題本身吧。假設有一個星球隨著宇宙超光速的膨脹，就假設它在宇宙的邊界處隨著宇宙邊界一起運動吧。

看這個大球，這個就是一個宇宙的超球體模型，你說的那個星球就在宇宙超球體邊界上，隨著宇宙膨脹，宇宙膨脹多快，這個星球也膨脹多塊。而地球可以在宇宙中任何一處。此時此刻，這個星球距離地球的距離是x光年，那麼此時此刻該星球發出一道光，光到達地球時間就是x年。

這樣問題就明確了，這個x年會不會隨著宇宙膨脹而變長，如果宇宙超光速膨脹，光的相對速度就會變成慢的，甚至變成負的，於是這道光反而越來越遠了？

此時回答就明確了，答案是否定的，光不會越來越遠，這道光必然會到達地球。

根據愛因斯坦狹義相對論的基本假設，在所有慣性復系中真空中的光速都相等，也就是著名的光速不變定律，光對於任何參考系速度都不變。所以不論宇宙再怎麼膨脹，光也沒有相對速度，而只有絕對速度，不會隨著宇宙的運動而改變。

綜上，這道光仍然會達到地球，而不會隨著宇宙膨脹消失。