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  • 1 # 太空生物學

    宇宙膨脹導致退行速度超光速這個問題,首先要解釋一下什麼是共動距離和故有距離。

    共同距離——指的是不隨宇宙膨脹而已變化的這一距離,因為測量度規和膨脹的空間是共動的,用於測量的尺子自身也在隨著空間的膨脹而變長,所以不管怎麼測,測量的都是原來的值。

    固有距離——則用一把理想中的長度不會變化的尺子來測量,所以測出的距離應該是會變大。

    宇宙學平時說的距離一般指的都是後者(固有距離),但是這個固有距離很難直接測量,因為所有東西都在膨脹去哪兒找一個固定不變的尺子,所以我們對於它的測量主要是靠光譜的紅移來間接推算,因為紅移量中的絕大部分都是由於宇宙膨脹導致的,也就是星系距離我們越遠,由於中間的空間膨脹的越多,波長可以被拉長得越長,所以它的紅移量就越大,當這個固有距離足夠遠時,對應紅移量的話,也就是該天體的紅移值足夠大時,它的推行速度就會超過光速,這個紅移值大概是1.67。目前觀測到的各種類星體基本都是大於該值的,所以對於這些遙遠的類星體來說,它們的退行速度已經大大超過了光速。

    那我們為什麼還能看到它們呢?甚至還可能看到更遠的距離?

    這是因為我們看到的光線其實是很久以前發出的,在那個時候這些天體還並不在今天這個位置上,而是相對於今天比較近的距離,但是當光發出後,雖然天體已經遠離我們而去了,但是之前發出的光還是會從之前那個相對比較近的距離慢慢射向我們,直到被我們看到,只是這部分光線在過來的途中,由於空間膨脹導致波長被拉長了而已,所以說那些遙遠的天體,它們並不會立刻從我們目光中消失,而是會隨著波長的拉長,頻率越來越低,直到無法被我們觀測到。

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