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  • 1 # 講科學堂

    大家都知道,速度的上限是光速。這句話實際上是不準確的,準確的說法是:資訊的傳播速度不能超過光速。資訊就包括了物質和能量。

    有沒有觀測到超過光度的速度呢?答案是:有!空間的膨脹速度就會超過光速。

    圖:宇宙大爆炸

    在1916年,愛因斯坦發表了劃時代的廣義相對論。隨後,包括愛因斯坦在內的科學家在利用廣義相對論推匯出宇宙模型時發現,宇宙是不穩定的,不是在擴張就是在縮小。這與人們一直以來認為的靜態宇宙模型相悖。愛因斯坦還為此在方程中加入了一個宇宙常數來使宇宙呈現出靜止狀態。

    圖:維斯托·斯里弗

    實際上在這之前,美國天文學家維斯托·斯里弗觀測了41個系外星系後發現有36個星系在離我們遠去。

    在1929年,哈勃在進行更進一步的觀測後得出結論:距離越遠的星系退行速度越快,它們滿足下面這個公式:

    v就是退行速度,H0就是哈勃常數,D就是星系離地球的距離。

    圖:宇宙膨脹就如同吹漲氣球一樣,星系就像氣球表面的小點,越是距離遙遠,分開的速度就越快

    愛因斯坦很快承認了自己的錯誤,並認為這是他自己犯的最大的錯誤。

    哈勃常數的測量就成了天文學裡的重中之重,它關係到宇宙的過去和未來。在利用哈勃天文望遠鏡觀測後,得到了目前(2018年)最精確的值:73.52 ± 1.62 (km/s)/Mpc。也就是說每遠離百萬秒差距(1秒差距為3.26光年),退行速度就增加約每秒73.52千米。

    只要離地球足夠遠,這個退行速度就會大於光速,根據上面這個公式計算得到,離地球約133億光年外的星系退行速度就大於了光速。

    但需要強調的是,宇宙膨脹速度大於光速並不違背相對論。因為宇宙膨脹不會傳遞資訊。打個比方說明:如果上海到北京的距離不斷增加,甚至大於了光速,但北京和上海之間並沒有任何資訊傳遞,它們之間的資訊傳遞速度最快依然是光速。當然,這樣就會導致資訊永遠也無法抵達目的地。

  • 2 # 會長100958071

    有2種方法可以實現超光速,第一種方法就是推翻愛因斯坦的相對論這種方法估計很難,因為越來越多的實驗和事實證明愛因斯坦的相對論是正確的,即使是愛因斯坦預言的也是對的。第2種方法就是繞開愛因斯坦的相對論,找漏洞,找Bug。既然物體不可以超越光速,但是空間膨脹可以超越光速,那就造個可以驅動空間的飛行器例如曲速引擎(什麼原理百度自己搜)。

  • 3 # 星宇飄零2099

    當然存在,只要距離足夠大就可以了。

    根據對河外星系的持續觀測,我們已經得到一個較為精確的宇宙膨脹速率,我們稱之為哈勃常數。說較為精確是因為它比哈勃當年的計算結果精確多了,但目前科學家透過三種方法得到的哈勃常數卻又不一致。這三種方法分別是透過星系紅移、宇宙微波背景輻射和雙中子星合併引力波。

    但是他們三者在一個大致範圍內,大約每秒差距每秒70公里左右。

    根據這個膨脹速率我們能計算得出當兩個星球的距離超過140億過年左右,即使它們兩張互相不動,膨脹的空間也會使它們相互遠離的速度超過光速。

    因此,我們目前的宇宙膨脹速率下,是不可能看到超過140億光年之外的天體的。

  • 4 # 一年扛精366天

    不瞞大家,我們正在宇宙的邊緣,往外膨脹的速度是光速的幾倍,反方向邊緣也是如此,所以,相對速度可達6-10倍光速

  • 5 # 壹點科譜

    這麼來說吧,透過科學計算,二者之間相聚144億光年外的兩個星系,他們之間的退行遠離速度就超過光速。

    要知道宇宙大爆炸距今根據計算只有大約138.2億年,如今可觀測的宇宙半徑就達450億光年,這種膨脹速度不超過光速是不可能達到如此規模的。

    那麼疑問在於,不是說所有物質的速度都超越不了光速嗎?確實也是如此,但是宇宙的膨脹只是一個過程,相對整體執行的過程,不產生任何資訊。不適用於這條,但凡屬於物質,就一定攜帶資訊。

    舉個例子,人類目前終極飛行器飛行超過每秒16千米,如果二者相對反向運動,二者相對距離一秒就可以拉開30多千米,但是這種速度人類是永遠達不到的。

    宇宙膨脹模型可以看做一個吹大的氣球,而星系就是氣球上的花紋,氣球越大,花紋之間距離就越遠。根據哈勃常數計算:宇宙中兩處的距離每增加326萬光年,因宇宙膨脹效應導致的退行速度,就增加67.8km/s。因此二者距離144億光年,相對退行速度就超過光速了。

    但是如果單一一種物質,是永遠不可能打破這個速度的,要說相對退行超過光速,我想人類目前都能實現,人類利用大型粒子加速器目前可以把粒子加速到70%光速,如果利用兩臺加速器把粒子反向執行,同樣超過光速。但這用於單一物質是不現實的。

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