宇宙138亿岁,为什么我们可以看到470亿光年远的东西呢?震撼人心

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  距离宇宙大爆炸已经过了138亿年左右了,可以观测的半径大约是470亿光年,所以产生了一个新的问题:我们不理解如果光速不可以超越的话,怎么会在130亿年的时间里产生了470亿光年的距离呢,而且这个距离只是人类可以观测到的,何况在更远的那些观测不到的地方呢。

  

  科学家们给了我们一个通俗易懂的解释:在一条非常非常长长的路上,即便没有任何雾霾,你也根本没有办法看到最远方,因为这条路是弯曲的,然后在路的两边每一米设置一个障碍。接下来想象一下,这个路膨胀了,然后周围所有的事物都会远离你,但是并不是因为自己或者他们运动了,而是地面运动了。如果第一个障碍与你远离了,那是否意味着第一个障碍与第二个障碍又更近了呢?答案并不是,因为他们两个之间也经历了一模一样的膨胀。对于第一个障碍来说是2-1等于1米,第二个障碍等于4减二等于2米,第七个人就是14减7等于7米。也就是说离你越远,这个距离增加的就会越大,也就是空间膨胀的速率就会越快。可以理解为我们正在一条路上开着车,知道目的地在哪,但是随着时间的旅行,路面的膨胀,你会发现怎么都开不到,路越来越长。

  

  更可怕的是,假设前面有一个路障,与你只有一米远,突然间没有办法看到了,而且无论你多快的速度去追,你都无法看到他,因为脚下的路正在不断的膨胀。可以理解为一个气球,在上面标了许多的点,吹起来以后没有谁是原点,因为他们都是互相远离了,就像是宇宙,不断地膨胀的。在138亿年前,那个时候所发射出去的物质早就离我们非常非常的远了,我们没办法接触到,因为我们之间空间也是在不断的扩张。而对我们目前所知道的宇宙就是可观测宇宙。可观测宇宙是我们作为观测者的角度为中心得到的空间,得到一个封闭的球体空间,而这个空间对我们观测者来说可以看到区域内任何可以观测到的地点。所以科学家们发现,我们观测点向任何观测边缘的距离都是相等的,是一个正球体。

  

  我们目前所看到的背景,这个宇宙微波背景,是在137亿年前那些星体所发出的,修正一下就可以当做宇宙的年龄了。但是要知道,我们宇宙正在膨胀,距离只是同一时刻的距离。而这个470亿光年,就是我们要考虑的这个差值,最远处的光芒被我们接收到的时候,那时候应该是4200万光年以前。最重要的是修正时还要注意宇宙膨胀的哈勃定律中的距离,130亿年前肯定也是不一样的,这个随时间变化你一定要考虑进去。

  

  关于超光速这个说法,确实是一种伪超光速现象的一种。因为用我们现在修正后的距离,很多星球远超过光速的速度远离我们。所以我们现在推断大爆炸初期的时候,膨胀的速度更加的夸张。相对论中的速度是一个局域的概念,并不适用于大尺度,想要计算大尺度的速度,就要测量在一定区间内的速度,然后算上目前宇宙所膨胀的速度,但是这样算出来的光速可能都不一定是常数了。所以宇宙膨胀膨胀的是一种本身的这个测度,而不是星球之间的距离。所以在这儿讨论位置和速度,千万不能只考虑这一局部观念而忽略了宇宙这个大尺度,他的结构和变化也要计算在内的。在一个膨胀的空间中,相对观测者的距离越来越远的位置,后退的速度就越快,所以两个点在达到了一定距离的时候,一个点的光速就永远到达不了另一个点,膨胀的速度超过了光速,但这并不违反相对论。

  

  所以,做出一个假设,宇宙也如同太阳系银河系一般的旋转,宇宙的旋转导致光或者微波辐射等在所有的宇宙背景下的运动轨迹,也是随着曲线的变化螺旋形。光这个本身也是沿直线传播的,但是在整个宇宙的背景下,所以里面的运动轨迹都被曲线化,就像汽车在地球表面进行直线运动,但是对地心而言却是一个曲线运动导致的,虽然高速本身不变,但是宇宙的旋转让他对观察者来说产生了一种加速,这是一种宏观上的离心加速,使得光和微波粒子在小于一百三十八亿年的时间内,跨越了它在直线运动需要460亿年才能走完的路。

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