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光速是宇宙最快速度,为什么哈勃太空望远镜能观测到137亿光年以外的空间?

 汉上踏歌 2017-11-25

现在的天文学上有几个很重要的数据,宇宙直径930亿光年,半径460亿光年,宇宙年龄137.98亿年。其实大家误解了,这里说的是可视宇宙范围,不是真正的宇宙范围。真正的宇宙范围是无穷大的。

根据宇宙爆炸理论,宇宙在膨胀,就象一个不断吹大的气球,并且距离越大膨胀的越快。460亿光年的距离就是膨胀速度达到光速的临界点,也就是说一个星系现在距离我们如果在460亿光年以内,理论上我们都能观测到它,超过这个距离由于空间的膨胀的速度超过了光速,它所发出的光线只会越来越远离我们,永远到不了地球,所以永远观测不到。

138亿年的宇宙年龄与460亿光年的宇宙半径其实并不矛盾,一个是时间单位,一个是长度单位,两个不相关的单位怎么会有矛盾呢?之所以让大家觉得矛盾,主要是相对论说光速是宇宙的最大速度,不可能达到,更别说超越了。其实他指的是物质在宇宙空间内的运动速度,并非指宇宙空间本身。

宇宙空间的膨胀是全方位的均匀的,不论在任何地方都在进行,就是地球的身边,甚至是你我的身边也在无时不刻的膨胀着。只是距离太小,膨胀系数太低我们感觉不到,仪器也观测不到罢了。但是距离拉长到几十亿上百亿光年时,膨胀的速度就了不得了。并且距离越大膨胀的速度也越大。如果你身在460亿光年的可视宇宙的边缘,你也感觉不到身边的空间有变化,但你遥看地球时,地球也在近光速的远离你而去。

我们观测到的星系距离,不会超过138亿光年,因为光速是恒定的,而宇宙只有138亿年。但由于空间膨胀速度远大于光速,所以它们的实际距离在460亿光年以内(现在的实际距离)。460亿光年的实际距离是天文学家们通过复杂的计算得出而不是通过观测得到。

这些遥远的星系在发出被我们观测到的光线时,其实离我们相对来说不远,只有4千万到五千万光年的距离,由于空间的膨胀,它们花了130多亿年才来到地球,被我们观测到。

一个星系三个数据:460亿光年以内实际距离,138亿光年以内观测距离,4千到5千万光年的发光距离。不知所述是否正确,如有大神还望指正。

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