為什麼138億年的宇宙擁有465億光年的半徑?
科技
10-02
關於這個問題,有些人可能會這樣反問:「為什麼小明只有15歲,但身高卻有1.8米?」會這樣問的人,其實是完全不清楚宇宙演化是怎麼回事。
相對論告訴我們,任何物體的運動速度都不能比光速更快,這意味著年齡為138億年的宇宙,當年從奇點開始膨脹至今的半徑不應該超過138億光年。然而,事實上,宇宙的範圍遠遠比這個更大,僅可觀測部分的半徑就有465億光年,而不可觀測部分可能高達十幾萬億光年。那麼,這究竟是怎麼回事呢?
為解答這個問題,需要知道宇宙是如何變得越來越大。宇宙變大源於空間本身的不斷膨脹,而不是宇宙在一個無限空間中不斷變大。空間不斷無中生有,這就會使得宇宙越變越大。相對論限制物體在空間中的運動速度不能快於光速,但不限制空間本身擴張的速度超過光速。
想像一下,假如隨著空間膨脹,每隔一秒距離增加一倍。那麼,原先1米的距離在空間膨脹後變為2米,膨脹速度為1米/秒;原先10米的距離在空間膨脹後變為20米,膨脹速度為10米/秒;原先100萬千米的距離在空間膨脹後變為200萬千米,膨脹速度為100萬千米/秒,這已經遠超過光速。正是由於空間的持續膨脹,宇宙才在138億年里膨脹到如今巨大的規模。
※一張紙的最多對摺次數真的不超過8次嗎?
※假設地球的尺寸是目前的10倍會怎樣?
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