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1 # 紅色596
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2 # 量子科學論
曾幾何時,我們認為銀河系的恆星構成了我們宇宙的全部,但現在我們知道了浩瀚的宇宙中,有跟我們銀河系大小相當的數千億個星系!
自從哈勃告訴我們宇宙在膨脹,並且在後來人們在對超新星的觀測中發現,宇宙不僅僅是膨脹,而且在所有的星系在加速遠離我們!這意味著星系離我們越遠,它們的速度越快,而且科學家又沒有說宇宙膨脹的速度受什麼限制,所以我們就想知道是不是遠處的星系已經以光速甚至超光速的速度遠離我們?在我們看來,高光速後這些星系會不會發生狹義相對論效應?
遙遠星系遠離我們的速度會超光速嗎?下面是哈勃膨脹圖,1Mpc(1百萬秒差距)等於326萬光年!由於膨脹本身在加速,隨著時間的推移,星系遠離我們的速度會越來越快。因此,我們看到的那些高速遠離我們的星系,它們發出的光會向光譜的紅端移動。下圖是對半徑為400Mpc星系紅移的觀察!
我們現在已經知道了為什麼會發生這種情況:當光源向我們移動時,波長會被壓縮,光就會變得更藍。當光源遠離我們時,波長會被拉伸,光線會變得更紅。
光源移動得越快,波長的變化就越明顯。
但是想一下。如果一個物體離我們越遠,速度越快,那麼在某一個距離上,物體會以接近光速的速度遠離我們嗎?上圖顯示的是不同物質密度和暗能量密度下宇宙膨脹情況,我們可以看到各種情況下,在一定距離中,膨脹速度都會接近光速或者超光速!那麼星系接近光速時會發生什麼?
狹義相對論中最違反直覺的尺縮、鐘慢?如果我們是靜止的,一個物體相對於我們正以光速運動,我們會注意到快速運動的物體有兩件非常奇怪的現象:長度在運動的方向上收縮,時間在運動的物體上變慢。
我們是否能在遙遠的星系中看到這種現象!
首先,很遺憾!長度收縮我們無法測量,因為我們只能測量垂直於視線方向的長度變化,而星系遠離我們的膨脹方向與我們的視線平行。所以這個就沒法說了!
但是時間膨脹呢?這個我們應該能測量,可能會給我們帶來驚喜!
星系誕生時剛發出的光,從每一個波峰到下一個波峰之間的“時間”要比我們觀察到的光波峰和波峰之間的“時間”短得多。這是因為光在傳播的過程成被拉長了!所以即使我們討論的星系在物理上不是相對運動的,但我們仍然會看到時間會發生膨脹。令人驚奇的是,如果這些星系中有智慧生命用更先進的望遠鏡觀察我們時,他會看到我們的動作非常緩慢,而他們正在以正常的速度活動!反過來我們看他們也是一樣的!所以當你看到一個超深、超遠的物體時,你不僅看到了它的過去,還看到了它的慢動作!
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3 # kentnb
概念太多了:星系、超光速、遠離、尺縮、時間膨脹效應。
從不同角度、不同位置,會有不同的結果。從大體上講,星系間相對運動,象陀螺一樣一直不停地轉,我們太陽系象陀螺綁上的綵帶,綵帶上的星星也有它們的運動軌跡,看起來遠離,說不定一天,或一年又遠離一次,如地球上看太陽,這是遠離嗎?未必!
現有的理論,實體不會超光速,時間和空間的尺縮和膨脹效應,是宇宙大爆炸瞬間產生的,理論至今仍有爭議。在當前的條件下,它們都不會發生。
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4 # 十牧2
這個真應該有,因為空間存在壓力,則壓力不同一切不同。在槓桿現象中,如果能量運動以支點開始,在向外發散的過程中逐漸變淡,符合八變的規律,相對於三維,二維的力即為倍變。也就是說槓桿遠端的力需要匹配空間可以近端的質量空間匹配平衡。因此在不同壓力條件近端的一米長度應該和遠端數米長度是相等的,相當於在近端是一米的尺,拿到遠端就成了數尺了。我們感覺不到的原因應該是基準也在變。我們的尺與古代不符不排除宇宙空間壓力變化的因素。
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首先,星系並沒有超光速運動遠離我們,根據相對論,超光速運動是不存在的。
對星系遠離的最好解釋是宇宙在膨脹,這個現象可由哈勃常數量化。
最後要發生尺縮和時間效應,運動速度須接近光速量級才會發生。