宇宙自创生以来是137亿年左右的年龄，那么，是不是可以说，宇宙只有137亿光年那么大呢？ - 知乎10被浏览<strong class="NumberBoard-itemValue" title="分享邀请回答news.mydrivers.com/1/343/343971.htm23 条评论分享收藏感谢收起12 条评论分享收藏感谢收起写回答3 个回答被折叠（）光速是世界上最快的速度，那为什么宇宙137亿年膨胀了至少420亿光年？
请问： 光速是世界上最快的速度，那为什么宇宙137亿年膨胀了至少420亿光年？宇宙在这137亿年是否超过了光速，或者我们是不是宇宙有更深层次的奥秘?
提供的知识：光速是光相对于空间的运动速度，宇宙膨胀是空间本身的膨胀。光速是世界上最快的速度，物体在空间中的运动无法超过光速，但是宇宙本身和空间本身的膨胀不受光速限制。光年这个词很受大众媒体的欢迎，这个词因为涉及时间和空间的概念，导致不少人认为“xx亿光年外的天体看见的就是发生在xx亿年前的事”，这个理解其实是有问题的。上图：2MASS巡天图实际上，当我们看到来自某个天体的光的时候，根据宇宙学模型的计算（具体数值可能会因为模型参数不同而所有差异，但总的来说我们的宇宙学模型是越来越好了）：如果一束光在宇宙中跑了1.39亿年，那么发光的天体现在离我们1.39亿光年；如果一束光在宇宙中跑了13.0亿年，那么发光的天体现在离我们13.7亿光年；如果一束光在宇宙中跑了104亿年，那么发光的天体现在离我们173亿光年；如果一束光在宇宙中跑了126亿年，那么发光的天体现在离我们261亿光年；如果一束光在宇宙中跑了137亿年，那么发光的天体现在离我们404亿光年；从上述计算结果可知，当发光天体离我们比较近时，比如几亿光年以内，宇宙膨胀的影响可以忽略，一束光跑了几亿年，对应的发光天体现在可能还在几亿光年远的地方。上图：我们所在的本超星系团当发光天体离我们比较远时，比如几十、上百亿光年，宇宙膨胀的影响就相当明显了。假设有104亿年前发出的一束光，在这束光跑向地球的过程中，发光的天体以0.8倍光速的速度高速远离地球（因为在这束光跑向地球的漫长过程中，光源相对地球的远离速度是变化的，所以这里的0.8倍光速可以理解成是一种平均速度，下面也是同样道理），所以等这束光到达地球的时候，发光的天体已经跑到离地球173亿光年远的地方了。上图：除了常见的用吹气球比喻宇宙膨胀之外，还有烤葡萄干面包这种看起来更好吃的比喻方式。同样的，假设有137亿年前发出的一束光，在这束光跑向地球的过程中，发光的天体以0.999倍光速的速度高速远离地球，所以等这束光到达地球的时候，发光的天体已经跑到离地球404亿光年远的地方了。如果某个发光天体离得再远一点，比如现在离我们425亿光年，那么（平均看起来）它会以光速远离地球，它发出光没有足够的时间到达地球，导致它现在处于我们可观测的宇宙之外。宇宙浩瀚无垠，个人水平有限，图片来自网络。如有疏漏，请多指教。由用户
提供的知识：这个问题，没有一个说清楚的，要么牵强附会，要么以讹传讹。这种怪现象，不排除：学术上崇洋媚外，依然阴魂不散！一个中学生的数学物理知识，足以证伪“宇宙大爆炸理论”，亦可证实有多少伪科学推崇者。一，宇宙空间无穷大：①V0=∞，其中，V0是宇宙最初体积。这个公理，本身足以证伪宇宙大爆炸！！！既然宇宙空间，本来就是无穷大，足够任何一个天体，在其间作任意远的运动，都包含了，请问，要往哪里膨胀？宇宙大爆炸的逻辑是：Vk=kV0，Vk是宇宙爆胀体积，k是爆胀率，且k=1,2,...∞。进而有：②Vk=k∞，甚至：③Vk=∞∞。即，无穷大可以变成k倍无穷大，也可无穷大倍无穷大。结论：公式①可以是第一公理，是宇宙物理学必须遵守的铁律。公式②③是荒谬的，也是反人类思维。宇宙是一个“无限体系”，试图用气球面包橡皮筋等“有限体系”，类比宇宙空间，纯属诡辩。二，引力红移是光子降频现象。遥远的某个恒星，最初发出的电磁波是伽玛暴，设频率数量级：υ0=10^22Hz。该伽玛暴，在远去深太空的历史长河中，光能不断衰减，频率不断下降，大致是这样的：伽玛暴→紫外线→可见光线→红外线→短波→中波→长波。其中，伽玛线→红外线，就是哈勃望远镜发现的“引力红移”现象。三，计算M31与太阳到哈勃的降频模式。（一）造父变星，作为量天尺，可以证伪宇宙大爆炸。造父变星（Cepheid）是一类高光度周期性脉动变星，也就是其亮度随时间呈周期性变化。因典型星仙王座δ而得名。由于根据造父变星周光关系可以确定星团、星系的距离，因此造父变星被誉为“量天尺”。造父变星在可见光波段，光变幅度0.1～2等。光变周期大多在1～50天范围。由于造父变星具有确定的周光关系，在测量星团、星系的距离时，只要观测到其中的造父变星，就可以利用周光关系确定它们的距离，哈勃正是得益于此。仙女座最著名的是M31星系，象银河系一样庞大。距离我们大约200万光年，是肉眼可见的最远的天体。请问，如果宇宙大爆炸，所有星系的造父变星，还能作为“天尺”吗？且看M31降频模式：伽玛暴→红光线，哈勃距离：r3=200万光年=5.7×10^22m，对应波长 ：λ3=700nm =7×10^-7m，对应频率 ：υ3=c/λ3 =4.7×10^14Hz。频率比距离：υ3:r3≈10^-8 Hz/m。（二）日光与日地距稳定，证伪宇宙大爆炸。太阳降频模式：伽玛线→紫外线。日地距：r4=1.5×10^11m，λ4=10^-10m。紫外线频率：υ4=c/λ4=3.3×10^19Hz。频率比距离：υ4:r4 =10^-8Hz/m。M31星系与太阳，从它们降频与距离的比值来看，可以得出“降频定律”：光源辐射的电磁波到达哈勃望远镜的距离（r）与电磁波的降频幅度（υ0/υ）成正比，而与光源是否远离膨胀无关。即 ：r=kυ0/υ。k是实测数据统计的比例常数。作为不精确的估算，以日光为例，降频常数：k=rυ/υ0=1.5×10^11×3.3×10^19/10^22=4.95×10^8m。进而计算微波背景，其波长7.35cm，背景频率υ=c/0.×10^9Hz。光源-哈勃之距 r= kυ0/υ=1.21×10^21m，1ly=9.46×10^15m，则r=1.28×10^6光年，即微波背景形成时间为128万年。若要138亿年，可以反推，背景应是超长电磁波。138×10^8×9.46×10^15=8×10^22/υ， υ=6.1×10^-3Hz，λ=3×10^8/(6.1×10^-3)=5×10^7km, 波长5000万千米，怕是引力波。从虚构大爆炸理论，再虚构一个138亿光年的爆胀奇点，460亿光年的半径，这么说，宇宙有中心了？有边缘了？奇点在哪呢？结论：引力红移，只是电磁波深入太空的能量衰变的降频现象。降频定律，可能作为探测天体距离的一个途径。由用户
提供的知识：物质不能超光速是因为按照狭义相对论，速度约接近光速，质量会无限大，但这不代表空间本身不能超越光速，空间本身不具有质量，也无法作为参照物，即使空间超光速运动，空间内的物质也不会有什么变化，曲率引擎就是利用这个“漏洞”，进行伪超光速运行，为什么叫“伪超光速”呢？因为携带引擎的飞船相对自己周围的空间是低于光速的，但是曲率引擎发出的引力波却可以使空间可以产生涟漪，形成“波浪”，波浪传递的速度超越光速，飞船就在“波浪”里，虽然飞船相对“波浪”空间没有超越光速，但是“波浪”空间本身带着飞船进行超光速运行，这里的超光速是相对于极远处的恒星，这样就在没有打破物理限制的情况下超越光速。空间膨胀也可以作为相似的理解，空间膨胀是可以超越光速的，但空间的膨胀会使物质之间的距离增大，形成红移，也就是降低光的能量，为什么只能看到137亿光年的光?或许是因为137亿光年以外的宇宙膨胀速度太快，以至于光波经受不了这样速度都拉扯，在还光还没到达地球之前就波长已经被拉扯到大于可见光的波长，已经无法看见，但是以微波形式存在，为什么宇宙有420亿光年，因为可见光只是电磁波中很小的一段存在，光的波长被拉长到可见光以上时，便成了微波，所以我们的望远镜除了光学望远镜还有很多其他望远镜，这些望远镜就是为了观测不可见光，这样，以420亿光年伪分界点，420亿光年以内的空间膨胀速度不足以使光经过420亿光年的距离完全失去能量，而420亿光年以外的光，在到达地球以前就已经失去了光的能量。420亿光年处的光到达地球不一定需要420亿年，光速是绝对的，就是光速在超光速的空间里运行，速度无论是相对什么东西都是光速，光速不受空间运动的影响。由用户
提供的知识：光速是人类认识到的速度极限。目前看确实是真理。但宇宙膨胀以及宇宙边界为四百多亿光年，这本来就是还不确定的事情。是一个假说。两者之间有矛盾，一点不奇怪！宇宙有没有边界，本来就无定论。如果说宇宙大爆炸前是奇点，奇点存在于哪里？奇点所在的环境是个什么概念？像这种不靠谱的假说，竟然会被当做真理，也是奇葩！且不论宇宙初态。单说光运动和光速。光速是速度极限。速度是能量给予的，只要能量足够，光速速度就能达到极限。光速是能量对光子的驱动，不考虑阻力的话，只受能量影响。但实际上光运动不可能不受影响，比如黑洞附近，光线扭曲。说明啥？说明宇宙除了能量，还有力场，力改变了光子运动的方向。回到主题。既然光运动会被力影响，那么，人类观测到的光景，就不敢确定无疑地说，它来自直线另一端的远方。也许，它也是拐了一个弯，甚至无数个弯呢？既然如此，你如何判断宇宙边界有多远？另外，如果说宇宙只存在了138亿年。那么，宇宙之光，无论速度多快，跑了多远，所载信息也只有138亿年。但是，所谓400亿光年远的地方，光线过来要400亿年，我们现在看到的是400亿年前的景象，宇宙只诞生于138亿年前。那么，400亿年前的景象，从何而来？所以，别相信那些自以为是的观点。我也许还解释不了宇宙是什么，但我绝不会相信一个错误的解释。这就是科学人的世界观。由用户
提供的知识：我的解释是光速是不恒定，它是变化的。我们现在的光速是当代测量的，在大爆炸是它的值是高的，E=m(c*c）,E是宇宙物质和能量的总和，不变的。大爆炸之初，宇宙由纯能量产生物质，物质向外发散，有了速度也就是光速。这个工程，物质增加，光速是降低的。我们现在的光速是低于一开始的光速的，这个就解释了标题所说的问题了。。。我的想法是宇宙之始，都是能量，在上帝之手的作用之下开始压缩，当到了一个临界点就爆炸了。产生了物质，物质分 正反物质，分别向不同的方向以光速分开，这个我建立过一个模型。根据之前那个等式，这个时候物质少，光速是快的。等到哪一天，物质达到临界值，最大，那么光速就会达到最低。在这个时候，正反物质交汇，物质消失，产生能量，m减小，c就会慢慢再增大，最后会回归原始。宇宙的变化总的来说是球形式循环。有明白的吗，下面回复打1.由用户
提供的知识：空间膨胀与普通物体的运动本质不同。举一个例子，现在有一个湖，这个湖随着时间会越来越大，每天会大一倍。湖上有两艘船，相距一公里，正在往两个不同的方向开。由于技术限制，船的速度每天最多只能开1公里，太快船就会因为动力太大解体。一天后两艘船如果不考虑复合效应，膨胀加运动后大约相距4公里，这时候如果以前后空间的距离差来看，各自好像是运动了1.5公里，但两个船都没解体还是好好的，没有因为前后空间相比速度超过1公里而解体。所以，以前后空间来计算速度是不严谨的，在经典理论下没有问题，但在我们这个宇宙里，准确说应该是扣除宇宙膨胀后的速度不能超过光速。把我们宇宙的空间理解成一个我们暂时还不了解的物质，这个物质也在更高一个层级的世界里运动，可能除了膨胀还有匀速直线运动，只是我们只能观察到膨胀。这个物质内部也有另一种有实体的物质，但是因为有实体，所以速度受到限制，越高收到整个空间的阻力也就越大。由用户
提供的知识：以现如今的科学探索发现，宇宙早期的膨胀是超过光速的，特别是在暴涨时期。相信大家都有这么一个疑惑，那就是如今观测到的宇宙直径是一个960亿光年的一个球体，而宇宙的年龄却只有137亿年，而如今大家最为认可的宇宙标准模型就是宇宙大爆炸，宇宙在一个寄点开始爆炸产生了如今的地球，是否宇宙膨胀超过了光速？在现在标准宇宙模型中，宇宙演化历史上的重大事件。1. 普朗克时期（0~10^-43秒）；2. 暴涨（10^-36~10^-33秒）；3. 重子不对称性：重子多于反重子；4. 大爆炸元素合成（10s~20mins）；5. 微波背景、宇宙黑暗时代；6. 结构的形成：恒星、行星、星系等；在宇宙的这6个主要时期中，相信大家都看到了第二阶段的暴涨。如今宇宙都是以光速在膨胀，这个暴涨阶段就是比超光速的膨胀。普朗克时期基本是完全为理论，没什么可以观测到的，时间太短，如今科技还无法测出。宇宙暴涨阶段就是在极短的时间内10^-36~10^-33秒内，宇宙的线性尺度增加了10^26大。这是什么概念？算一下就知道了，大概是光速的10^48到10^51倍，这是多么恐怖的存在，光速我们平时都无法想象，跟别说超过光速的亿亿亿亿....倍了。有的看官会说超光速应该违背了爱因斯坦的相对论，但是科学家给出的是没有违背相对论，其中关系复杂，这儿就不解释了。由用户
提供的知识：所谓光速是世界上最快的速度。这只是爱因斯坦的一厢情愿。说白了是他的猜想。近代物理学的发展才短短两百年。很多理论都来自于猜想。所以光速并不一定是世界上最快的速度。这点很重要，被世界物理学界称为李氏猜想。李磊提出这一观点的当年，被诺贝尔奖仲裁团队提名。最后终于没有证据以及系统理论支撑。由用户
提供的知识：宏观物体的运动速度不能超过光速，但是空间膨胀的速度可以，根据哈勃理论V=HR，R为距离。光速可以理解为因果关系的最大速度，打个比方就是你举手，我看到你举手，这就是一个因果关系，具体表现为四大基本作用力的速度：万有引力，电磁力，强相互作用力和弱相互作用力，前三大力的速度已被验证等于光速，弱力暂未被验证，有待“大统一理论”的验证。但是空间膨胀不属于因果关系，因此不受到光速制约。当空间膨胀的速度超过光速，那我们永远都无法了解那里的空间，那里对我们来说也就是所谓的平行时空，空间膨胀超过光速是大撕裂理论的重要一环由用户
提供的知识：根据哈勃观测了10年的结果，他发现宇宙是在加速膨胀，距离我们越远的星系离开我们的速度越快。这个速度现在在天文学里被称为哈勃常数H。这个数字2009年最新测定的结果为，(74.2± 3.6)km/(s*Mpc)，误差为5%以c(Mpc表示百万秒差距，大约为300万光年)，即在每增加300万光年的距离上（或每过300万年），星系远离地球的速度增大74.2±3.6千米每秒。根据哈勃常数，当时在137亿光年之外发光的恒星，当光线到达地球的时候这颗恒星今天已经到达离地球465光年的位置了。由用户
提供的知识：完全反对上述99个回答。这99个回答中不是在怀疑相对论的正确性，就是在怀疑人类的科学没有达到这个极限。他们认为137亿年不可能走出420亿光年，所以就认为理论一定是错误的。其实他们都是压根没看过相对论的人。在相对论中光速是一定的，但时间不是一个恒定量。时间是一个可以压缩或者被拉长的量。一个人，在发出了一束光束之后，以接近光速运行了一秒钟，然后停下来。他会观测到它之前发出的那一束光束已经走了若干光年。是他之前发出的那个光是真的有超光速的速度吗？答案是否定的。因为参照系不同，所以时间的尺度是不一样的。根据公式，v=s/t，他们选用了同样的时间参照系t，所以得出了v&c的结论，这是压根儿都没有选对参照系。在相对论中速度是不变的，时间是变化的，高速参照系中的时间和低速参照系中的时间尺度是不一样的。用我们世界的时间尺度去度量宇宙的时间尺度是不正确的。请注意：本内容来自悟空问答，版权归悟空问答所有，本网旨在传播知识，不代表本网赞同以上意见，如有任何问题请与本网联系！声明：以上内容由用户提供，并不代表本网赞同其观点。如有任何不妥，请与不良与违法信息举报中心联系：1/2页点击展开全文　　众所周知，人类目前已知宇宙的尺度高达惊人的137亿光年，这是一个什么概念？137亿光年，连光也要跑137亿年！换句话说，就算我们能够以光速旅行，也需要花费漫长的137亿年才能飞越整个宇宙。相比之下，人生苦短寥寥数十年，又要怎么去实现宇宙旅行呢？
　　这么一想，上帝似乎和我们玩了一个黑色幽默，但是稍微思考一下，我们会发现其中忽略了一个有趣的事实——“高速运动下的相对论效应”。根据狭义相对论中的时间膨胀效应，以光速运动的物体（比如光子），它们在时间轴上的分量为零，即它们的时间是静止的。我们总是条件发射地站在“地球人”的角度思考问题——“光”要跑137亿年才能飞越宇宙，这137亿年实际上是对于我们“地球人”来说的，对于以光速旅行的“光子”来说，它们的时间却完全没有流逝。
　　因此，假如我们能够以光速旅行，那么旅行过程中我们的时间也就静止了。理论上来说，我们这样旅行到宇宙的边缘完全不花费任何时间，但外界的天荒地老却依旧在进行着。举个简单的例子，当你以光速飞到半人马α星再折返回地球时，你会发现自己一点都没变，而地球上的人们却已经老去了8.4岁。类似的场景，在不少科幻小说中都有过描述。因此假如我们能以光速旅行，踏遍137亿光年的宇宙完全不需要花费时间，哪里用得着一辈子。
　　然而，根据狭义相对论，我们是无法达到光速的：
　　根据上面的公式，我们可以得知，对于一个有质量的物体，其速度不可能达到或超过光速，否则式子中的分母将会变得无意义或变成一个虚数。“ps：光子因为没有静止质量，所以速度可以达到光速。”因此，理论上我们只能无限逼近光速，从而使时间无限趋于静止：
　　根据上面的公式，通过简单的计算我们就知道，要用尽一生去飞越宇宙（比如你想用50年来飞越137亿光年的宇宙），旅行的速度已经无限接近光速了。
　　当然，以上这些都只是在某一理论的理想状态下的探讨，人类目前完全不可能实现。但从这个角度上来看，上帝设计宇宙时并没有把门锁死将我们永远关在宇宙一隅。相信有朝一日，人类能飞出“太阳系监狱”，将足迹踏遍浩瀚的宇宙。
作者：三体迷&&&&&责任编辑：破音
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