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宇宙膨胀速度高出光速,为什么我们还能拍摄遥远的天体?
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作者:
遇见时光
时间:
2022-10-7 03:40
标题:
宇宙膨胀速度高出光速,为什么我们还能拍摄遥远的天体?
根据宇宙大爆炸理论的诠释,宇宙膨胀速度在大标准上确实是超光速了。
不外空间的膨胀速度并不受限于狭义相对论的光速限定,因为空间在膨胀的过程中并没有通报任何信息,空间仅仅是物质运动的配景罢了,固然也是光飞行的配景。
理论上讲,既然光在超光速膨胀的空间里飞行,意味着光永久到达不了地球,但为何我们还能看到遥远天体发出的光呢?
在大标准上(通常是星系之间的间隔),空间的膨胀速度确实超光速了,不外在局部小范围内,空间的膨胀一点也不显着。如果连生存在地球上的我们都能感觉到空间在膨胀,那就太可骇了!
对于地球,太阳系,以致银河系来讲,都很难直观地观测到空间的膨胀。因为正如上文所说,空间膨胀现实上是差别星系之间的空间膨胀,表现出来的就是星系之间在加快阔别相互。
从宏观上来看,就像一个不停膨胀的气球,气球上的每个点之间的间隔在渐渐变大,不外间隔相近的两个点间隔增长的速度非常不显着,而间隔较远的两个点之间的间隔增长速度越更显着。也就是说,两个点间隔越远,膨胀速度就会越大。
这也是闻名的“哈勃定律”,是美国天文学家哈勃在20世纪20年代发现的。
哈勃发现,星系之间阔别相互的速度,与两者之间的间隔成正比,公式表达就是υ=H0D。哈勃定律的发现也成为了宇宙大爆炸理论的有力证据之一。
根据哈勃定律可以计算得出,空间的间隔每增长326万光年,膨胀速度就会增长约莫75千米每秒。只有膨胀速度高出光速,天体发出的光才不会到达地球。
那么多远的天体发出的光,永久到达不了地球呢?
通过计算,这个间隔约莫为133亿光年。言外之意,133亿光年之外的空间膨胀速度高出光速,那边的天体发出的光永久也不能到达地球被我们看到。对于我们来讲,那些天体就是不存在的,也是没有意义的,因为那边发生的一切都不会对我们有任何影响(信息的通报速度也是光速)。
而间隔地球133亿光年的天体发出的光,并不是必要133亿年就能达到地球,因为空间不停在膨胀,相当于光线飞行的间隔被拉长了,经过计算,必要约莫465亿年才气到达地球。
465亿年也是可观测宇宙的半径,以地球为中心!而由于宇宙存在各向同性,所以不管以任何天体为中心测量可观测宇宙半径,末了的结果都是465亿光年!
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