是光速快?还是宇宙的膨胀快?
2019-01-20 本文已影响93人
宇宙天问
科学家发现,我们的宇宙正在超光速膨胀,所有的星系都在远离我们。很多人就会认为这种超光速膨胀就推翻了爱因斯坦相对论里对光速的定义,认为爱因斯坦是错的,光速是可以超越的。其实这两者并没有矛盾,光束目前依然是不可超越的。
我们怎么知道宇宙是在膨胀的呢,这是科学家通过光谱的红移现象发现的。能够被我们人类可见的光谱只有很小的一段,在这一段可见光谱中,光波的频率越低,我们看起来就成红色,反之光谱的频率越高,我们看起来就成蓝色。而物体在静止的时候发出来的光波频率是确定不变的。
科学家便是根据这样的定理来推断遥远的星系是在靠近我们还是在远离我们。假设有一个遥远的星系在向我们靠近,那它发出来的光波频率会因它自己的相对运动而被压缩,我们称这种现象为“蓝移”。反之,一个遥远的星系正在远离我们,那它发出来的光波频率会因他自己的相对运动而拉长,这种现象我们就称之为“红移”。科学家能够通过这种光波频率变化的大小,推算出一个遥远的天体是在靠近我们,还是在远离我们,以及他靠近我们的速度和远离我们的速度。通过科学家的观测,除极个别的星系以外,几乎所有的星系都有“红移”现象,也就是说宇宙中几乎所有的星系都在远离我们。
而科学家们也确实观测到宇宙是在超光速膨胀。但这个速度不是物质本身的移动速度。我们说的光速是指光子在真空中的运动速度,而这个速度是光子自身的运动速度。而宇宙的超光速膨胀是两个或两个以上物体的相对运动而产生的,也就是相对速度。而单个星系自己本身在空间中的运行速度并没有超过光速,相对速度不是物质本身的移动速度。
另外,宇宙的膨胀根本上还是在于空间的自身膨胀。当你把气球吹大时,气球上原本的两个点距离就增大了。这个道理应该谁都懂吧。