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1 # 海螺008
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2 # 火星一號
宇宙的膨脹速率與空間尺度有關,用星系的退行速度來表示更為直觀。從目前的觀測資料來看,在距離銀河系超過140億光年的宇宙中,宇宙膨脹會導致那裡的星系相對於銀河系超過光速退行。
星系光譜分析表明,除了少數銀河系附近的星系之外,其他星系與銀河系的距離都在逐漸增加,並且星系的距離與退行速度成正比,距離越遠,退行速度也就也快,比例係數為哈勃常數。這表明空間在大尺度下的膨脹是比較均勻的,空間各處都在膨脹才會導致這樣的現象,哈勃常數可以定量地反應空間膨脹速率。
不過,精確測定哈勃常數很難,各種方法測出來的結果會存在一定的浮動。為方便計算,這裡取LIGO和Virgo在2017年利用雙中子星合併事件所測得的數值:70 (km/s)/Mpc。Mpc表示百萬秒差距,1 Mpc相當於326萬光年。哈勃常數表示宇宙空間每增加1 Mpc,即326萬光年,空間膨脹就會導致其中星系的退行速度增加70千米/小時。
根據哈勃常數可得,如果有個星系距離銀河系3.26億光年,那麼,這個星系與銀河系之間的空間膨脹會把該星系以7000千米/小時的速度推離銀河系(從那個星系觀測就是反過來)。進一步計算可知,當星系與銀河系的距離大於140億光年時,空間膨脹會導致它們的退行速度大於光速。這意味著那些遙遠星系目前發出的光永遠也無法走完去往銀河系的路途,所以我們在未來是無法看到那些星系的目前景象。
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3 # 賽先生科普
大概在140億光年之外,那裡的宇宙膨脹速率就已經達到或者超過光速了。
依據哈勃常數,星系的退行速率每隔326萬光年就增加70公里左右每秒(這也相當於宇宙膨脹的速率),那麼以光速為上限,就能算出大約在140億光年之外的星系,已經超過了光速。
而一個星系的退行速率可以根據測量紅移值進行推算,當然了處於140億光年外的星系,由於宇宙膨脹速率已經超過光速,那裡的光線再也不會飛到140億光年以內了,自然我們也就無法觀測了,所以理論上我們能觀測到的星系退行最快速率就只能是非常接近光速。
要注意一點,這裡的超光速是不違背相對論的,因為星系退行速率的本質是宇宙空間的膨脹,而空間膨脹不受限於相對論。其次這種膨脹是發生在宇宙中任意一點的,也就是說你假如跑到另一個星系,那麼你還是會發現,四周的星系也是在不停的飛走。
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這個問題很簡單,如果超過光速,那麼它發出的光,就到不了地球了。目前我們能看到的最遠的宇宙天體,是460億光年,也就是在以我們太陽系為中心的球體空間以外,球體直徑約920億光年,就是膨脹速度超過光速的部分了。那裡發生的任何事情,都與我們無關,我們也無從知曉。這個球形空間叫可視宇宙。
等些年,比如1億年,是否我們的可視宇宙直徑會擴大2光年呢?不會,永遠不會擴大。由於宇宙在加速膨脹,我們的可視宇宙直徑反而會縮小一點點。