量子科普
大家好，歡迎收看量子科普第17期，我是常常，今天和大家聊一聊關(guān)于：宇宙膨脹速度超過(guò)光速的那些事兒。
宇宙膨脹來(lái)源于宇宙大爆炸理論，宇宙大爆炸理論是指：在137億年前,一個(gè)質(zhì)量、熱量、密度無(wú)限大，體積無(wú)限小的奇點(diǎn)發(fā)生熱膨脹爆炸，于是誕生了宇宙，目前的宇宙仍然處于高速的膨脹當(dāng)中，而且天文學(xué)家提出：當(dāng)今宇宙膨脹的速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了光速。
講到這里，大家肯定會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問(wèn)，物理學(xué)家愛(ài)因斯坦在相對(duì)論提出：光速是極限、不存在比光速還快的速度，相對(duì)論是現(xiàn)代物理學(xué)兩大基礎(chǔ)之一，而天文學(xué)家提出宇宙膨脹速度已經(jīng)超過(guò)光速，這不是違反了相對(duì)論嗎？難道以相對(duì)論為基礎(chǔ)構(gòu)建的現(xiàn)代物理學(xué)要因?yàn)橛钪媾蛎浰俣榷膶?xiě)？
要弄明白這個(gè)問(wèn)題，首先要搞清楚光速和宇宙膨脹速度是多少，光速早已經(jīng)被科學(xué)家測(cè)量出來(lái)，國(guó)際公認(rèn)值是299792458米／秒，即約為30萬(wàn)公里/秒，而宇宙膨脹的速度是多少呢？
浩瀚的宇宙各處膨脹速度是相同的嗎？宇宙的膨脹速度是多少？首先來(lái)講，膨脹速度與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度不同，計(jì)算宇宙膨脹速度就涉及到一個(gè)膨脹率的問(wèn)題，膨脹率又與時(shí)間和距離存在聯(lián)系，我們將宇宙的膨脹速度稱(chēng)為哈勃常數(shù)，這個(gè)速度為70公里/秒/ Mpc（"Mpc"指的是百萬(wàn)秒差距，長(zhǎng)度單位，約為326萬(wàn)光年），可能這個(gè)數(shù)值有些難以理解，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是：即在每增加300萬(wàn)光年的距離上（或每過(guò)300萬(wàn)年），星系遠(yuǎn)離地球的速度增大67.80±0.77千米每秒。
從宇宙膨脹的角度來(lái)說(shuō)，宇宙中任意一點(diǎn)、任何一處空間都處于無(wú)限膨脹之中，哪怕這個(gè)空間的膨脹率很小，但是將它乘以宇宙中足夠大的距離，得出的數(shù)據(jù)，即宇宙膨脹速度都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光速，那么，這個(gè)結(jié)論是否違反了相對(duì)論呢？
這里提到的超光速的宇宙膨脹速度并不是指宇宙中星體的遠(yuǎn)離速度，星體遠(yuǎn)離速度大概在幾百到幾千km/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光速，星體遠(yuǎn)離速度是宇宙膨脹的物質(zhì)表現(xiàn)，而宇宙膨脹速度是指宇宙空間的膨脹趨勢(shì)，而相對(duì)論中提到的光速是空間中的運(yùn)動(dòng)速度最快，它跟空間膨脹是兩個(gè)概念，就好比拿跑步速度跟吹氣球的速度相比，兩者根本不在一個(gè)頻道上。
所以超越光速的宇宙膨脹速度與相對(duì)論并不矛盾。
以目前人類(lèi)的科技水平僅僅能認(rèn)知宇宙的3%，宇宙中97%的神秘領(lǐng)域還在等在這我們的探索。
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