- 主题:宇宙膨胀的速度超过光速?
不会。相信我,这个楼里面就没有几个回答是对的。
首先,处在光速退行区域的星系仍然是可见的。现在光速退行的这些星系距我们140多亿光年,他们的光要两百多亿年后才能看到。前面有人讲了原理,就是虽然这个区域的退行速度是光速,但是随着光的前进,所经过的区域的膨胀速度会越来越低,最后光可以追上膨胀速度。
而且,我们所能观测到的星系,最远的退行速度是超过光速很多倍的。当然,那时很久以前,是138亿年前。现在,这些星系已经退行到了距我们470亿光年之远。他们现在发出的光永远也不能被我们看到了。
有一个距离叫做事件视界,在这个距离外的星光是永远不能被看到的。这个距离是随时间变化的。
现在我们能看到的很远的星体,随着宇宙膨胀,会有一天穿过了事件视界(过去已经发生了),那么,我们只能观察到他们经过事件视界之前所发的光,而且将在无穷的未来逐渐看到这些星光逐渐红移。这就像星体落入黑洞是我们只能看到星体落入之前的状态一样。我们不能看到星体突然消失。星体穿越事件视界之后所发的光和引力永远也不可能到达我们所处的位置。
【 在 zyt 的大作中提到: 】
: 那是不是说有些星体现在能看到,突然有一天看不到了
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修改:bihai FROM 98.42.143.*
FROM 98.42.143.*
引力波的速度和光速一样。足够远处的星系他们的引力对地球不起作用。
这个距离叫做事件视界。目前事件视界距我们180亿光年。目前可观测宇宙是470亿光年半径(我们所能观测到的最远的星系已经退行到了470光年的位置,他们发出的光经过了138亿年到达这里)。未来会有更多的星系进入视线,并对地球所处的空间有引力的影响。但是总的可观测宇宙是有限大的。这个距离在无穷的未来最大为630亿光年(现在距我们630亿光年的星系在古老的过去发出的光和引力可以到达地球)。
【 在 dqxl 的大作中提到: 】
: 据说离地球足够远的星体,退行速度超过了光速,以至于现在发出的光也永远不会到达地球。这里不关心光,就想问问,远处星体的引力是否对地球也起不到作用了?
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FROM 98.42.143.*
我不认为他怀疑大爆炸和宇宙膨胀理论,他只是不知道有没有证据。
我看普通人是没法看懂和理解宇宙膨胀这个理论的。遥远的星系在100亿年前发了光,这个光到我们这里来,什么不变什么变?速度变不变?当时的光速和现在一样吗?频率?对不起,变了,因为宇宙在膨胀。这个光为啥一边运行一边改变频率?它怎么知道它出发的地方和经过的地方的距离膨胀了?难道光子不仅携带着自身的震动频率或者能量这个信息,还携带出发地的时空信息?所以最后光到达一个地区时,在该地区可以发现此地的时空相对于光的出发地的时空发生了变化?
做个思想实验,一束光经过黑洞被缠住绕着转了10亿年,后来黑洞消散,光出来了,请问这时光的频率和出发时发生了改变吗?关键在于,这束光并没有跨越很远的两个星系,只是走了很长时间。起点和终点间的距离并不高。很可能这束光也红移了。就是说,光传播只要经过了时间,就会红移。红移量和光经历的历史的宇宙膨胀有关。
【 在 blueboats 的大作中提到: 】
: 现在的高能物理实现已经能模拟出一些接近宇宙初期温度的状态,并能观察到一些符合理论预言的现象。
: 宇宙大爆炸理论也是目前解释宇宙背景辐射的最合适的理论。
: 而现在对远处恒星的红移现象的观测也是符合宇宙大爆炸理论的。
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FROM 98.42.143.*
关键你不也说了么,并没有相对运动,宇宙膨胀造成的距离增加不等于相对运动,所以才造成距离增加的速度超过了光速是很正常的事情。这个单位时间的距离增加并不是速度,虽然单位和速度一样。
【 在 blueboats 的大作中提到: 】
: 波的源头和接受点之间的相对运动会改变波的频率是所有波都会满足的性质,光也不例外。
: 对于机械波这个频率变化是很容易直观理解的,对于电磁波你可能会觉得难理解一点,但是随便找点物理书看一下就能搞明白了。
: 而绝大多数远离我们的恒星的光都有红移现象就是整个宇宙在大尺度上膨胀的最直接的证据。
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FROM 98.42.143.*
当然可以叠加,但是不是一回事。多普勒效应如果发射源相对接收器超光速,怎么算?在宇宙学这个尺度,直接用时空尺度的变化来计算红移最简单。楼上多个人问过,处在光速远离区域的星系发光难道我们收不到吗?难道红移到无穷吗?用多普勒公式差十万八千里了。
当然,你可以认为多普勒效应是时空尺度变化的近似也行。这么说的话,宇宙学红移,引力红移和相对运动红移都是一回事,但都是时空尺度收缩造成的。
再看看 你原话怎么说的。
发信人: blueboats (天·地·魔·鬥), 信区: Science
标 题: Re: 宇宙膨胀的速度超过光速?
发信站: 水木社区 (Sat Mar 19 16:03:11 2022), 站内
物质在空间中运动的速度和空间本身膨胀或者收缩的“速度”并不是同一个物理概念,不能拿来直接比较。
【 在 blueboats 的大作中提到: 】
: 宇宙造成的膨胀当然是相对运动,空间膨胀造成的距离变化和物体在空间中移动产生的距离变化这个在运动学上是可以叠加的,所以并不是所有的星体都在红移,我们一样能在相对较近的距离观察到紫移的星体。
: 关键你不也说了么,并没有相对运动,宇宙膨胀造成的距离增加不等于相对运动,所以才造成距离增加的速度超过了光速是很正常的事情。这个单位时间的距离增加并不是速度,虽然单位和速度一样。
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FROM 98.42.143.*
我当然知道多远看不到,不过既然你这样说,就只能指出你的错误了。而且这是很多人的错误认识。
为简单起见,下面只陈述正确的认识:
距我们很远的星系他们所在时空的退行速度可以达到光速,甚至超过光速。这些星光的红移虽然也包括一些相对运动造成的多普勒红移,也包括引力红移,但是大部分成分是宇宙膨胀造成的红移。这样的红移不能用多普勒效应来计算,因为宇宙学红移不是遥远星系和我们相对运动造成的。
离我们最近的仙女星云的红/蓝移,既包含宇宙膨胀红移,也包含多普勒蓝移。这俩公式是不一样的。多普勒公式里有相对速度。而宇宙学红移公式不用相对速度,用的是宇宙学尺度因子。
【 在 blueboats 的大作中提到: 】
: 这里的不能拿来比较的意思是说空间膨胀造成的退行速度不能拿来否认光速最大。
: 另外超过光速远离地球的恒星发出的光并不是我们一定收不到,因为退行速度是正比于距离的。
: 至于多远的恒星我们就观测不到了,你自己往前面翻一下,其他人已经在回帖里面说了,我就不重复了。
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修改:bihai FROM 98.42.143.*
FROM 98.42.143.*
宇宙的尺度很难描述,因为这个尺度930亿光年,光一边走,宇宙一边膨胀,越走越长,根本走不完。或者换个方法,每一亿光年设一个车站,光从930个车站同时出发,然后一亿年后,每束光都到了下一站,也许可以?
真的想弄明白138亿年怎么走了930亿光年呢?也许我们需要借助一个术语,叫做共动距离。一个远处的星系所在的区域,这些星系一起随着宇宙的膨胀离我们越来越远。现在的距离,就叫共动距离,以后变远了,以前很近,都用跟现在的距离来描述,这样比较简单。930亿光年就是465亿光年半径。宇宙寿命才138亿年,138亿年前的光到达我们这里,那个区域的共动距离就是465亿光年(就是现在的距离)。当然这个距离也没法测量了。只是说,根据138亿年前和现在的尺度进行比较,无论那个区域在大爆炸后2亿年的距离是多少,之后8亿年的距离是多少,现在都基本在465亿光年远的地方。
整个历史看来,这些区域一直处在远超光速的膨胀中(就是这些区域和我们的距离随时间的变化超过光速)
具体怎么算,可以参考这个人的回答,一起学习学习
https://www.zhihu.com/question/48680185
【 在 mindcontrol 的大作中提到: 】
: 别找一个最近还几年就已修订的“常熟”来糊弄我
: 就问你
: 宇宙尺度为 930亿光年
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FROM 98.42.143.*
狭义相对论的理论你接受吗?相对运动的尺度变短?
广义相对论的引力场尺度变短你接受吗?
【 在 mindcontrol 的大作中提到: 】
: 我理解这个解释
: 就是说空间膨胀 光在一个膨胀的载体上运动 造成了 速度超光速的错觉
: 但是我不接受这个理论
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FROM 98.42.143.*
首先,一个发光星体相对地球运动,它发出的光相对地球的速度和相对地球不运动的星体发的光,速度不同吗?
这个是可以测量的。
【 在 mindcontrol 的大作中提到: 】
: 不接受
: 我可以接受光速真空中速度恒定
: 但是不接受相对任何惯性系恒定
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FROM 98.42.143.*
如果地球在太阳系的相反位置有相反的速度,这两个位置测量远方同一个恒星的光,光速一样吗?这一次,两次位置有速度差
【 在 mindcontrol 的大作中提到: 】
: 如果同一时间 地球状态一致
: 测量点一致
: 光在惯性系速度不变
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FROM 98.42.143.*