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當達到光速的10億倍時,能趕上宇宙的膨脹速度,到宇宙邊緣嗎?

我們知道光速在某種意義上並不是最快的,至少宇宙膨脹速度比光速還快。

這似乎很不合理,狹義相對論告訴我們,沒有什麼的速度能超過光速。

但天文學家們總是想法設法搞砸我們覺得舒適的認識。因為他們觀測到:一些星系正在遠離我們,速度比光速還快

宇宙膨脹說

我們生活在一個不斷膨脹的宇宙中,平均來說,星系之間的距離每天都在變遠。

在一般膨脹之上有一些輕微的運動,導致諸如仙女座星系朝著銀河系的碰撞方向前進(仙女座星系和銀河系40億年後將碰撞)。但總的來說,星系之間的距離越來越遠。

這種膨脹的一個關鍵特徵是它的均勻性。想像一下,一群人站在一個數軸上,每個人之間間隔1米,以中間那個為人0,兩邊分別為人1和人-1,以此類推,如圖:

然後延伸這條數軸,每個對應左右兩邊的人都是相同速度。站在中間的人0,會正確地觀察到他的「宇宙」正在膨脹,任何在數軸上的人都會慢慢地遠離他。

假設數軸延伸速度為每秒1米,人1和人0之間的遠離速度就是1米每秒,每個人和自己對應的左右兩邊的人都是相同速度1米每秒,但是人0和人10 之間就不一樣了。

當數軸開始延伸,每個人之間的距離擴展到2米,人0和人10之間卻擴展了20米,本來他們之間距離是10米,1秒內擴展到了20米,可以計算相對於人0,人1的速度為10米每秒,而且距離越遠這個速度就越快。

現在把這個小理論放到宇宙範圍,在距離我們150億光年外的星系,遠離我們的速度已經超過光速。

宇宙膨脹速度

2018年7月,有哈勃太空望遠鏡和蓋亞太空望遠鏡的最新測量結果顯示,附近的膨脹速度為每秒73.5公里每百萬秒差距(1百萬秒差距是326光年)。(感興趣的小夥伴可以查詢下秒差距具體怎麼算,也可以關注怪羅科普)

這意味著如果你觀察距離我們100萬秒差距的星系,它將以73.5千米/秒的速度遠離我們。如果你觀察一個200萬秒差距呢外的星系,它會以147千米/秒的速度離開。

三個百萬秒差距呢?你得到的是220.5公里/秒。以此類推:每百萬秒差距,你可以給遙遠星系的速度增加73.5千米/秒。

總結

那麼這個問題就很好解答了,據稱不可觀測宇宙是可觀測宇宙(930億光年=280億秒差距)的至少1500萬倍,而光的速度是30萬公里每秒。

通過簡單的計算就可以知道,最遠點的速度是1543.5公里每秒的10億倍,這個速度還遠沒有達到光速的10億倍。所以到達這樣的宇宙邊緣是時間問題,甚至宇宙的膨脹速度可能會逐漸變小。

雖然這個命題是不可能實現的,但是算一下這些東西,還是蠻有意思的,也能讓人更加了解宇宙。

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