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科学家:宇宙膨胀速度已超过了光速,这违反了相对论?颠覆宇宙观

大家好,欢迎收看量子科普第17期,我是常常,今天和大家聊一聊关于:宇宙膨胀速度超过光速的那些事儿。宇宙膨胀来源于宇宙大爆炸理论,宇宙大爆炸理论是指:在137亿年前,一个质量、热量、密度无限大,体积无限小的奇点发生热膨胀爆炸,于是诞生了宇宙,目前的宇宙仍然处于高速的膨胀当中,而且天文学家提出:当今宇宙膨胀的速度已经远远超过了光速。讲到这里,大家肯定会产生这样的疑问,物理学家爱因斯坦在相对论提出:光速是极限、不存在比光速还快的速度,相对论是现代物理学两大基础之一,而天文学家提出宇宙膨胀速度已经超过光速,这不是违反了相对论吗?难道以相对论为基础构建的现代物理学要因为宇宙膨胀速度而改写?要弄明白这个问题,首先要搞清楚光速和宇宙膨胀速度是多少,光速早已经被科学家测量出来,国际公认值是299792458米/秒,即约为30万公里/秒,而宇宙膨胀的速度是多少呢?浩瀚的宇宙各处膨胀速度是相同的吗?宇宙的膨胀速度是多少?首先来讲,膨胀速度与物质运动速度不同,计算宇宙膨胀速度就涉及到一个膨胀率的问题,膨胀率又与时间和距离存在联系,我们将宇宙的膨胀速度称为哈勃常数,这个速度为70公里/秒/ Mpc("Mpc"指的是百万秒差距,长度单位,约为326万光年),可能这个数值有些难以理解,简单来说就是:即在每增加300万光年的距离上(或每过300万年),星系远离地球的速度增大67.80±0.77千米每秒。从宇宙膨胀的角度来说,宇宙中任意一点、任何一处空间都处于无限膨胀之中,哪怕这个空间的膨胀率很小,但是将它乘以宇宙中足够大的距离,得出的数据,即宇宙膨胀速度都要远远大于光速,那么,这个结论是否违反了相对论呢?这里提到的超光速的宇宙膨胀速度并不是指宇宙中星体的远离速度,星体远离速度大概在几百到几千km/s,远远低于光速,星体远离速度是宇宙膨胀的物质表现,而宇宙膨胀速度是指宇宙空间的膨胀趋势,而相对论中提到的光速是空间中的运动速度最快,它跟空间膨胀是两个概念,就好比拿跑步速度跟吹气球的速度相比,两者根本不在一个频道上。所以超越光速的宇宙膨胀速度与相对论并不矛盾。以目前人类的科技水平仅仅能认知宇宙的3%,宇宙中97%的神秘领域还在等在这我们的探索。

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