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当某处相对我们所处的观测点宇宙膨胀速度大于光速时,光传播过来的时间是否可以抽象成蚂蚁橡皮绳问题

时间: 2022-07-27 19:00:58 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 110次

当某处相对我们所处的观测点宇宙膨胀速度大于光速时,光传播过来的时间是否可以抽象成蚂蚁橡皮绳问题

根据相对论,物体以超高速运动会发生钟慢,那宇宙膨胀的速度大于光速,宇宙时间是否变慢了?宇宙到现在还

根据相对论,物体以超高速运动会发生钟慢,那宇宙膨胀的速度大于光速,宇宙时间是否变慢了?宇宙到现在还在膨胀,那我们是否仍处在宇宙大爆炸的过程中?
宇宙大爆炸初期膨胀速度大于光速,而且钟慢是指个体的时间,并没有宇宙通用的时间。

宇宙膨胀大于光速,恒星出发的光,是不是永远达不到下一恒星?

答案为:是,也不是!

宇宙的膨胀速度完全取决于你所观测的空间距离。这看起来非常出人意料,宇宙并没有一个固定的膨胀速度,只有单位空间距离的膨胀速率。

空间中相对接近的两个点之间的距离可能在以每秒1000公里的速度膨胀,而相对遥远的两点之间的距离可能在以每秒50万公里的速度膨胀。因此,恒星发出的光能否到达下一颗恒星,取决于它们之间的空间距离。

这是个令人费解的谜团:所有星系看上去都在退行,而且是以极快的速度离我们而去。没有人能够解释它,直到20世纪20年代末,美国天文学家埃德温·哈勃(Edwin Hubble)揭开了这个谜团。

1929年,哈勃在观测河外星系时得到了一个令人吃惊的发现。任何方向上任何星系都在远离我们,且星系距离我们越远,它们的退行速度就越快。

当初哈勃并没有精确地知道这些星系的退行速度究竟有多快、距离有多远,但他做出了一个合理的结论:星系光谱的红移不是由于那些星系真正在空间移动,其实质是宇宙空间自身正在膨胀,而且在各个方向上都一样。

一、哈勃定律与膨胀速度

哈勃通过观测星系光谱的红移,给出了星系的退行速度和空间距离之间十分确定的关系,建立了哈勃定律(Hubble's Law)。

所谓谱线红移,指的是星系在空间的运动产生了多普勒效应,如果星系离我们远去,它们的光波频率会变低,波长变长,看到的颜色偏红,这是因空间膨胀导致的现象。这就是星光谱线红移的缘由。哈勃的这个观测结论被称为20世纪天文物理学的一项伟大理性革命。

众多的观测数据表明,无论你朝哪个方向看,遥远星系都在快速远离,甚至星系光谱的红移量的大小也不是随机的,红移量居然与星系离我们的距离成正比。

Vf=Ho·D

其中,Vf 为视向退行速度km/s;Ho 为哈勃常数 km/s/Mpc;D 为相对于观察者(地球)的距离,常用单位是百万秒差距Mpc (1 pc=3.26光年)。

相关资料显示,2001年美国天文学家温迪·弗里曼(Wendy Freeman)对室女星系团中造父星的距离进行测量,结果显示的哈勃常数是72km/s/Mpc,误差为10%。2021年的Planck卫星探测器的测定结果,将宇宙年龄修正为138.2亿年,哈勃常数扩张率修正为67.3+-1.4km/s/Mpc。

2021年,一个国际团队利用哈勃(Hubble)和盖亚(Gaia)空间望远镜完成了一次测量,最新测量的哈勃常数为73.52+-1.6km/s/Mpc。也就是说,一个星系与我们的空间距离每增加一百万秒差距(约326万光年),其远离地球的速度(空间的膨胀速度)就会增加73.52km/s。这里实质是空间自身的增大速度,非星系运动的速度。这是对哈勃常数最新也是最精确的一次测量。虽然测量方法不同,其测量结果会有差异,但在宇宙尺度上,目前的测量结果是令人满意的。

如何理解宇宙膨胀速度超光速

显然,“宇宙膨胀速度大于光速”的表达是马马虎虎的说法。那么,膨胀速度究竟是否大于光速呢?

按照哈勃定律估算,空间中相对较近的两个点的距离,比如太阳到地球的距离是1个天文单位,其空间距离增大速度只有约3.1x10^-7m/s(0.31微米/秒),由于太阳的引力作用,该数值实际上要小很多。

如果相对分散遥远的另外两个点之间的距离则有可能以超光速增大。据估算,大约距离地球145亿光年之外的星系在超光速远离我们。也就是说,只有远于145亿光年外的空间相对于我们在超光速向外膨胀。

现在我们知道,一个离我们145亿光年距离的星系在遥远过去发生的光线传到地球时,由于空间膨胀,该星系此时的实际位置距离我们已经约有465亿光年。因此,宇宙学上的可观测宇宙(observable universe)实际半径大约是465亿光年(这里以光年计的距离并不能等同到静态的宇宙年龄来理解)。

三、恒星发出的光能否到达下一个恒星

上述分析可见,超过145亿光年空间距离的两颗恒星,由于空间膨胀,它们发出的光永远不能到达对方。那些145亿光年距离以内的恒星发出的光线才可能到达下一颗恒星。

可以这么说,距离地球145亿光年之外的星系,不在我们人类的观测范围内。它们发出的光线永远在前往地球的途中,永远不能到达地球。仅仅145亿光年距离以内的星系发出的光线仍可以传递到地球,迟早会被我们所观测到(如果到那时地球还存在的话)。

天文学还告诉我们,由于光速太慢,可观测宇宙是对人类观测能力的一项基本限制。首先,无论望远镜的尺寸和能力有多大,都不能看到比145亿光年更远的地方是什么样子。第二,随着宇宙年龄增大,可观测宇宙不断变大,每一年它的半径都会增大1光年。不幸的是,最终可观测宇宙增大的速度赶不上空间的加速膨胀,我们能够“看见”的星系将越来越少。第三,毫无疑问,宇宙中的每一个位置或观测者都是各自被“禁锢”在他们自己狭小的“可观测宇宙”之内。

四、宇宙的未来

目前的天文物理学理论和观测表明,我们的宇宙很可能会继续加速膨胀下去。星系之间彼此将分离得越来越远,它们在大尺度上即使有相对移动也无法战胜由于空间膨胀造成的相互间空间距离的增大。最后,宇宙中的每一个星系都将成为相互“看不见”邻居的孤岛,我们的夜空将越来越黑暗。

一些科学家相信,从星系到单个原子的所有物质都会被这种极端的空间膨胀所撕裂。即所谓的宇宙大撕裂(Big Rip)。所有物质将无序地弥散到空间中,遥远的未来,宇宙或是一锅越来越稀的基本粒子的“稀汤”。所有的粒子将分离得越来越远,越来越冷。

甚至还有些科学家预言,大约10^40年以后,所有质子完全衰变,此刻的宇宙中仅剩下黑洞或轻子。而黑洞经过霍金辐射的形式缓慢蒸发,最终消失。宇宙中只剩下光子和中微子,宇宙彻底“冷寂”。

首先,光是有有限性特点,第二,我们理解的光速在宇宙中是慢慢游,第三,光速是指单位时间里光的速度,第四,光速公式C=360√2c。所以,不论星体之间有多远,光都会到达地球,且时间只是一个时间单位。

另外,现在理解的光速,其数值可能只有21万多公里左右(近似22万)。与实验室数据还是有7万5千公里的区别。
有空看一下我的文章《光是什么?为什么人类无法观测到超光速运行的物质?》、《物体达到光速及超光速后时间会停滞或引起时光倒流吗?》…………,百度一下"在灵镜湖追星的碧玉兰″。
不是。因为宇宙膨胀的速度虽然很快,但是所有的恒星都是在同步运动的,所以恒星的光可以到达下一恒星的。
即使宇宙的膨胀速度大于光速,但并不意味着两颗恒星也都在以光的速度在远离彼此。只有恒星间相互在以光速彼此远离,才会发生一颗恒星的光追不上另一颗恒星的现象。

宇宙膨胀的速度大于光速吗?如果大于那么如何理解相对论的时间呢?

大于.因为:
假设

假如宇宙是穏恒态而无限,而且有无数平均分布的发光星体,则无论望向天上哪一位置都应该见到一粒星体的表面,星与星之间便不应有黑暗的位置,黑夜时整个天都会是光亮的。

但咱们都知道--黑夜是黑的.为什么?这涉及到"奥伯斯佯谬"
而"奥伯斯佯谬"也涉及到"宇宙膨胀的速度大于光速吗"

奥伯斯佯谬(Olbers paradox)
奥伯斯佯谬由德国天文学家奥伯斯于1823年提出,于1826年修订,是指若宇宙是穏恒态而且无限的,则晚上应该是光亮而不是黑暗的。在此之前,类似的想法已由开普勒于1610年及夏西亚科斯于十八世纪提出。黑暗的夜晚印证了宇宙是非穏恒态的,是大爆炸理论的证据之一。奥伯斯佯谬又称夜黑佯谬和光度佯谬。

假设

假如宇宙是穏恒态而无限,而且有无数平均分布的发光星体,则无论望向天上哪一位置都应该见到一粒星体的表面,星与星之间便不应有黑暗的位置,黑夜时整个天都会是光亮的。

更确切的表述是,如果宇宙是稳恒,无限大,时空平直的,其中均匀分布着同样的发光体,由于发光体的照度与距离的平方成反比,而一定距离上球壳内的发光体数目和距离的平方成正比,这样就使得对全部发光体的照度的积分不收敛,黑夜的天空应当是无限亮的。

解释

因为光速有限,看起来愈远的星体年代就愈久远,故此星体在空间平均分布亦代表在时间上平均分布,而无数平均分布的星体就表示宇宙已存在了无限长的时间,而且星体的性质一直没有大改变。宇宙的有限年龄是解释奥伯斯佯谬最重要的一点。

科学解释

开普勒认为奥伯斯佯谬论证说明宇宙是有限的,或最少是只有有限数量的星体。

因为光速有限,(下面有关楼主的答案)远处的星光最远亦只能传送至以其年龄为光年量度的有限距离,故此我们仍未能看见这些极远处的星光,即可观测宇宙是有限的.这想法最先由爱伦·坡于1848年提出。[1]最广为接受的大爆炸模型指出宇宙年龄约有137亿年,因此光线最长亦只能传送了137亿光年之远。( 回答:远离我们137亿年的天体则以超光速离我们远去,这也说明, 宇宙膨胀的速度大于光速. )故此,即使在地球以外任何方向都存在星体,超过这个距离的星体光线仍未能传送到地球。

但因为大爆炸的光线强得不可思议,而且向每一方传播,以上解释未能完全解决夜黑的问题。然而在广义相对论之下,大爆炸产生的光线被大幅红移而成为低能量的宇宙微波背景辐射,故此对奥伯斯佯谬的真正解释,是一切远处的星光都被红移,而并非直接基于有限的宇宙年龄 (虽然在很多理论中红移和宇宙年龄都有关系)。

现在的科学家认为,这种"超光速"不能用"相对论"解释.
一般用量子理论(如真空涨落,很深奥)来解释,但依然有谜团解释不通.(暂时无法解释)
这是宇宙大爆炸理论的内容
从地球上接收到的远方星球的信号(电磁波)出现"红移"现象,即它们都在加速远离我们,那么它们远离我们的速度会不会越来越大(大过光速?),还是大到一定速度又返回来(远离我们的速度越来越小直至靠向我们,出现"紫移"呢?),整个宇宙出现收缩现象呢?
这些问题都是一种推测,有兴趣看看霍金的论著吧
咱们知道相对论建立在惯性质量等于引力质量上,如果惯性和引力都不满足这个条件,相对论是不成立的。宇宙初期,物质和空间都是无中生有的,并不满足上述条件,加速到超光速并不需要无限大的能量,是可以的。
表面上看有时候会出现大于光速的现象,
但这是一种视超光速现象,
是一个佯缪。
这种叫佯缪做圣诞树佯缪。
如果大于光速,那么我们将什么也看不到,因为远离的速度和天体散发的光抵消了

时光真的会倒流吗?如果某一天物体的速度真的超过了光速,时光会倒流吗?

真的有时光隧道吗?时间如果停止了,那我们会怎么生活?物体的速度真的会超过光速吗?光速不是最快的吗?
从实际上说,人类的智慧尚不足以阻挡时间的飞进;而从理论上来说,时光倒流,回到从前绝非不可能。根据爱因斯坦的理论,时间和空间可以在光速中发生变化。所以,假如一个物体以30万千米/秒的光速飞行时,空间可以缩短,时间可以变慢。加利福尼亚州立大学的一位物理学家通过计算后称:人类从地球到达仙女’座需要20万年,而在光速飞船上仅需20年。

那么,这种美妙的事情是否会真的发生呢?回答是肯定的。因为科学家们已经发现宇宙中存在比光速还要快的神秘质点。 科学家们研究发现:当太空船经过重力场时,把重力场的拉力转换成推力,太空船在那段时间内,便可以以光速甚至超光速飞行。美国航空航天局的专家们已经创立了“时空场共振理论”,这是以爱因斯坦和德国物理学家海森堡的“统一场论”为基础建立的。其要旨是:借助电磁、重力、光速和时空共同演变的伸缩性,瞬间跨越恒星际空间。到了那时,‘时光倒流将不再是个待解之谜。
.时光倒流的理论依据�

人类的智慧至今尚不足以阻挡时间的飞逝,然而从理论上来说,时光倒流绝非不可能。

爱因斯坦证明,速度、时间和空间是相对的,只有光速是个常数。当物体的速度接近光速时,其长度就会减小,质量就会增加,时间就会放慢。由此推论,假如物体的速度与光的速度相同时,其长度为零,质量不会再增加,而且时间也就停止了。若物体的速度超过光的速度则出现时光倒流的现象。

若要想详细的了解时光倒流情况,现在我们要知道以下4个关键词。

①新的时空观、②“黑洞”③膨胀宇宙④“虫洞”即时空隧道

关键词1、新的时空观,即日常所说的四维空间。什么是新的时空观呢?让我们先做一个智力小游戏题:现在天文学界总结一条规律,叫宇宙学原理。内容是:“在宇观尺度上,宇宙中物质的分布始终是各向均匀各向同性的。”或者说在宇观尺度上,三维空间在任何时刻都是各向同性的。即:在三维空间中任何时刻各个星系团都是均匀分布的。

由这一原理你能得出什么结论呢?

这一原理表明,宇宙中各处的演化都是类似的。因此我们的望远镜不仅在看空间也在看时间,不仅在看其他星系的历史,也在看我们自己的历史。

因为光的传播需要时间。例如:距离我们16光年的牛郎星,我们通过天文望远镜看到的是他16年前的情景……。很显然,空间、时间相互联系都与运动状态有关,它们组成新的时空观。

关键词2、“黑洞”,它是一种天体。有些恒星,在它一生的最后阶段,强大的引力把其中的物质紧紧的压在一起,密度极大,每一立方厘米的质量可达到数吨。由于他的质量大,半径小,所以脱离速度非常大,大到以光速行驶的天体都无法逃逸。因此即使它发光,光线也无法进入太空,我们当然也看不到它。这种天体称为黑洞。

当你观察一个恒星坍缩并形成一个黑洞时,由于恒星的引力场,在恒星上的某人与在远处某人的时间是不同的。让我们共同设想以下情景来理解时间变长问题:假定在恒星的表面有一个勇敢的航天员,叫张三。正和恒星一起向内坍缩,他的伙伴李四坐在绕恒星旋转的空间飞船里与张三联系,张三按照自己的表,有节奏的、频率为每秒一个字的说:“白日依山尽”,若说完“山”字时,恰好是11点整,恒星刚好收缩到它的临界半径,此时引力场已经强到没有任何东西可以逃离出去。他的语言信号再也不能传出去了。所以当11点快要到达时,李四发现从张三发来语言信号的时间间隔越变越长。当李四想要听到11:00整的语言信号“尽”字时,则需要等待无限长的时间。对于张三看来:是每秒说一个字。对于坐在空间飞船中的李四看来:时间间隔是越来越长,恒星发来的光线也越来越红、越来越暗淡。最后灰蒙蒙什么也看不见……。感觉张三进入到另一个世界去了。

关键词3、膨胀宇宙,有限无边。

按照哈勃定律和多数科学家支持的宇宙膨胀学说,认为宇宙起源于一次大爆炸,原始的火球急剧膨胀同时并逐渐降温,冷却下来的物质不断辐射逐渐凝聚成原子核,组成原子,分子,再逐渐凝聚成星云、行星和恒星,形成星系团。

我们的宇宙究竟是膨胀的无限无边的宇宙,还是脉动的有限无边的宇宙?理论计算证明,存在一个临界密度,如果宇宙中物质的密度大于,相互之间的万有引力就足以使宇宙膨胀到一个极限值后再收缩,转变为脉动的宇宙。如果宇宙中物质的密度小于,则相互之间的万有引力就不足以使膨胀的宇宙转化为收缩,宇宙将永远膨胀下去。观测结果表明,宇宙中物质的密度小于,说明我们的宇宙是无限无边、永远膨胀的宇宙。我们还有另外一个判定标准,那就是“减速因子”,这个因子描述的是宇宙膨胀速度的变化。观测表明,宇宙的膨胀是减速膨胀,膨胀速度正变得越来越小。如果“减速因子”大于500/0,宇宙膨胀速度会不断减小有朝一日会变为负的,这种宇宙是有限无边的脉动的宇宙。如果减速因子小于或等于500/0,宇宙膨胀速度虽然会不断减小,趋近于零,但不会为负的,这种宇宙是无限无边的永远膨胀的宇宙。观测表明,减速因子大于500/0,说明宇宙是脉动的。即:说明现阶段膨胀的宇宙以后会转变为收缩。

不同的方法得出两个完全相反的结果,到底哪一个结论正确?许多人相信“减速因子”的结论更为可靠。那么,第一种方法中宇宙中物质的密度何以会小于临界密度?现在的一般看法是,宇宙中可能存在着大量暗物质,我们目前的手段还看不见它们。如果把这些暗物质计算在内,宇宙中的物质密度将大于临界密度。因此寻找暗物质,成为当今天文学研究中的一大热点。

一旦寻找到暗物质,则说明:膨胀的宇宙,有限无边。宇宙是膨胀到一个极限值后再收缩,是一个周期性脉动的宇宙。

关键词4、时空泡沫,虫洞可穿。

按照目前我们的最新认识,我们的宇宙大约起源于100~200亿年前的一次大爆炸。宇宙从此诞生,时空、物质和能量同时出现。最初的时空呈泡沫状结构,这些宇宙泡急剧的膨胀,每一个泡沫发展成一个宇宙。我们生存的宇宙,只是数不清的宇宙中的一个。原始的时空中的每一个泡沫都膨胀成一个像我们宇宙一样的宇宙,泡与泡之间有被称为“虫洞”的所谓“时空隧道”相连。现代物理学认为,虽然宇宙泡大大的膨胀了,但是这些虫洞依然存在。这就是说,我们的宇宙中保持有通往其他宇宙的时空隧道,只不过我们没有发现。

现在——科学家们已经发现宇宙中存在比光速还要快的神秘质点;还发现,当太空船经过重力场时,如果把重力场的拉力转换成推力,太空船在那段时间内便可以以光速甚至超光速飞行。一些专家以爱因斯坦和德国物理学家海森堡的“统一场论”为基础建立、创立了“时空——场共振理论”,其要旨是:借助电磁、重力、光速和时空共同演变的伸缩性,瞬间跨越宇宙空间。即时光隧道。“时光旅行”必须具备两大条件,即“虫洞”和“负面能源”。这是因为,宇宙间不同的时间和空间通过“虫洞”可以互通,“负面能源”可以抗拒地心引力,用来打开“虫洞”,稳定“时光隧道”。

研究表明,虫洞有两种。一种是永远存在的洛伦兹虫洞,它可能存在于黑洞中,或者其他我们不清楚的地方。宇宙飞船可以通过洛伦兹虫洞前往另外的宇宙。当然虫洞的两端也可能都在我们的宇宙中。飞船可以从虫洞的一端进去,再从另一端出来。这种虫洞有可能大大缩短我们宇宙间两点的距离。对于距离我们几亿光年的星系,如果我们这里有虫洞与那里相连,我们就可以到那个星系去旅行了。

另外一种虫洞叫做欧几里德虫洞,它是瞬间存在的。我们可以不需要时间,瞬间穿过这类虫洞前往其他宇宙。或者瞬间消失,并立即从宇宙的另一地方冒出来。当一个欧几里德虫洞的入口出现在某一学校门口时,可能会有一个学生突然消失,并一下子在首尔街头露面(假如虫洞的另一个出口在首尔),欧几里德虫洞还有可能连通过去和未来。允许人们往过去旅行。这就是说,一个人可能瞬间消失后,突然出现在秦始皇的身边,相互吓了一跳。也可能一个人瞬间消失后,2008奥运会的中国金牌总数他已经先睹为快了。相信有朝一日,人类不仅能够遨游宇宙,也能够遨游古今。
永远不会

E=mc2

一旦物体速度为光速,他的质量就无限大

所以只能是没有质量的,如光,电等速度才能达到

详细你可以看看 时间简史

并且时间是不会停止的

时间是相对的,你做时光机器到未来
或者过去,你身体的机能还是一样运转
所以你身体上衰老的时间一样
你还是会死的

最多你只能走捷径!
光在4维空间是直线,但是在3维你看就是弯曲

如果你可以穿过物质本身到达另外一端点
可以说就很快了,但是每秒的速度还是超不过光速
只能说到达的时间比光速短
我个人感觉吧。。时间就是光速。。当你超过光速你就会摆脱时间。。你超过光速那就等于比时间正常速度还快。。。如果时间变慢光也会变慢我们也会变慢。。这样也看不出光是不是变慢。。所以你超过光摆脱时间如果摆脱后时间慢你就回不来了。。。
时间只是一种定义
不如这样说,时间轴没动,我们已几乎相同的速度往前走
至于人能不能掉头往回走,谁知道呢?
1000年以前的话我根本不相信人类能飞出地球
霍金不是上帝,对吧?他也说了,他的理论可能根本是错误的
当然会

若有个星系距离我们足够远,以至于它远离我们的速度超过了光速,那它射出了光还能到达地球吗?为什么?

答案:不能
首先,这个距离我们足够远的距离要大于137亿光年。这样它远离我们的速度才会超过光速。

楼上几位都提到了“任何物质速度都不能超光速”。可宇宙膨胀的速度不在此列。它是空间的膨胀,而不是物质的速度。故不考虑。

光速虽然很快,但还是有速度的。那么很简单,距离/光速=时间。这里没有什么时间倒流的假说。时间依旧流逝,只是彼此视觉上错误判断罢了。光在空间中行走还是要时间的。我们所能观测到的宇宙就只是以地球为中心,137光年为半径的球状空间。再往外,无从获知。那里的一切东西发出的光都不会也不能传播到地球上,因为它们远离我们的速度已在光速之上。也许137亿光年处就是宇宙的边缘,也许几百个137亿光年外也还是宇宙之内,这在仅依靠电磁波了解宇宙的我们也许永远是个谜。但可以肯定的是宇宙的年龄是137亿年,因为我们只能看到137亿光年远的地方。

最后打个比方:一个人在一辆以10m/s的速度离你而去的车上向你以5m/s的速度抛出一个篮球,如果你不动,会接到球吗?
你说的是红移星系吧,宇宙正在膨胀,并且离我们越远的星系,远离速度越快。
但任何物质都不能达到光速,甚至超光速,相对论指出,超光速会出现时间倒流现象。如果是亚光速,都已经足够远,肯定等到地球,但是肯定很久远。
会的,

时间问题…

足够远, 那么足够的距离是多少?
首先,任何物体都不可能超越光速。再次,即使有一个速度很大的物体远离我们而去,根据相对论的光速不变原理,由地球参考系看它射出的光仍然是c=3*10^8m/s,还能到达地球。
解:
需要足够长的时间。
根据相对论规定的光速不变原理就能,按正常逻辑就不能,我认为不能
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