天文學家發現，星系正在以超光速遠離地球，難道愛因斯坦錯了？

天文學家發現 星系正在以超光速遠離地球 難道愛因斯坦錯了? 哈勃望遠鏡的觀測結果顯示 隨着宇宙的加速膨脹 星系在145億光年外正是超光速 而可觀測宇宙的半徑是465億光年 那裏的星系退行速度 已經達到了光速的幾十倍 也就是說 它們發出的光永遠也到不了地球 我們正在被全宇宙孤立 但究其原因 這並不是星系本身的速度 而是宇宙時空膨脹帶着它們超光速 想象一下在烤箱中膨脹的麪糰 麪糰代表着空間 而星系就像嵌入其中的葡萄乾 隨着麪糰膨脹 每個葡萄乾都會彼此遠離 這並不是因爲葡萄乾自身在移動 而是因爲它們所處的麪糰 在膨脹和伸展 兩個星系相距越遠 它們彼此遠離的速度就越快 科學家將這種現象稱爲哈勃定律 這是一個強有力的線索 表明宇宙本身在不斷膨脹 所以 星系並不是以超過光速的速度 在空間中飛奔 而是它們之間的空間在膨脹 愛因斯坦的速度極限 只適用於在空間中的移動 而不適用於空間本身的膨脹 在我們所在的星系團中 空間的膨脹非常微小 引力很容易克服這種膨脹 使星系保持相互束縛 所以 仙女座和銀河系會在未來相撞 但在可觀測宇宙邊緣 空間膨脹得如此之快 以至於星系看起來 正以超過光速的速度遠離我們 但如果這些星系 正以超過光速的速度遠離我們 我們爲什麼還能看到它們 它們發出的光 難道不應該永遠在路上嗎 答案很簡單 我們看到的 只是它們很久以前的樣子 當一個光子從遙遠的星系出發時 它確實以光速 在其局部空間中向我們移動 但這就像一個游泳者 試圖遊向岸邊 而水流卻把它們往回推 在光傳播的過程中 空間在膨脹 我們從這些極其遙遠的星系看到的光 是數十億年前發出的 那時這些星系離我們近得多 它們遠離的速度 還沒有超過光速 所以 光能夠開始向我們傳播 隨着宇宙的持續膨脹 這些星系加速遠離我們 最終超過了光速 但它們發出的光 已經在傳播途中 儘管空間在膨脹 光仍在穩步前進 由此就產生了可觀測宇宙 和全宇宙的區別 直徑930億光年的可觀測宇宙 只是全宇宙的一小部分 但剩下的範圍裏的星系 跟我們就沒關係了 它們今天發出的光 無論我們等待多久 都永遠無法到達我們這裏 因爲我們之間空間的膨脹速度太快了 來認識一下GNZ-11 這是一個極其遙遠的星系 我們看到的是它在大爆炸後 僅4億年時的樣子 那時宇宙的年齡 只有現在的3% GNZ-11的紅移爲11.1 這意味着 來自這個星系的光的波長 由於宇宙膨脹 被拉伸了12.1倍 從這個星系發出的 處於紫外線光譜的光 到達我們這裏時 已經變成了紅外線 波長被拉伸到了原來的10倍以上 根據我們目前的宇宙學模型 GNZ-11現在 距離我們大約320億光年 並且 它目前正以大約3.3倍光速的速度 遠離我們 在可以預見的未來 越來越多的星系 都會遠離到光追之外 最終除了銀河系之外 我們將看不到任何一個星系 甚至銀河系本身 也會被宇宙膨脹的力量撕碎