Question

宇宙膨胀速度会超过光速吗？

Answer 1

宇宙某些地方的膨胀速度和宇宙刚诞生不就后的膨胀速度是远远大于光速的。

天文学家哈勃是发现宇宙膨胀的第一个人，并由此建立了哈勃定律。这个定律说的就是距离我们越远的星系，远离我们的速度越快，当距离足够远的时候，膨胀速度甚至可以超过光速。正式哈勃的发现，验证了奇点大爆炸学说。该学说认为我们的宇宙来自于138.2亿年前的一个致密奇点的爆炸，爆炸发生不久后，宇宙就开始了极速膨胀时期。其中在爆炸不久还经历了一次暴胀阶段，膨胀速度直接超过光速。之后速度虽然有所放缓，但仍然维持着加速膨胀。

现在测定的哈勃常数是67.8（km/s）/Mpc，根据哈勃公式：

v=hr

h是哈勃常数，v是距离我们r光年的星系的膨胀速度。

则当r=4425Mpc=144亿光年时，此时速度v就等于光速。 也就是说，距离我们144亿光年处的星空膨胀速度，已经达到光速。而超过这个距离，膨胀速度就大于光速了。

有人可能会疑问，为何宇宙膨胀速度会超过光速，难道不违反相对论吗？这里膨胀的是宇宙本身，宇宙既不属于物质，也没有一个参考系来定义宇宙的速度，所以宇宙的膨胀速度可以大于光速的。

感谢问答君邀请。

宇宙的膨胀速度是可以超过光速的。

按照宇宙大爆炸理论，宇宙一开始经历了一个暴涨阶段，在大爆炸后10^-35秒，暴涨开始，暴涨的时间非常短，只持续了10^-33秒，但宇宙经历了100次翻倍，尺度变成原先的10^30倍。

指数级翻倍的概念是很可怕的，听过那个农夫向国王要粮食的故事吧？而宇宙在暴涨期是经历了100次翻倍。

这个速度不知道把光速甩几条街了。

但这并不违反相对论，因为暴涨的是时空本身，相对论规定的是：有静止质量的物体运动速度不能超过光速。

时空本身的膨胀可以理解为一个气球，你在气球上画一些点表示物质，当你把气球吹大时，点并没有移动，膨胀的是气球本身。

当然这只是一个比喻，气球本身也是由物质构成的，它的膨胀速度不能超过光速，但时空本身可以。

另外一个物理现象：量子纠缠也是超过光速的，两个粒子无论相距多远，都能瞬间感应到对方。

这也没有违反相对论，按照量子力学，这两个粒子在没有被观测前，本身就是一个整体的概率波，并非实体。

量子纠缠的“本质原因”我们还不是太了解，但它并不是有一种具有静止质量的粒子，在纠缠态的两个粒子中传递信号，如果是这样，就违反相对论了。

宇宙膨胀的速度没有超光速，我们观测到的红移现象发现宇宙在超光速膨胀，这个速度不是单一星系的自身速度，是与其它星系之间的相互远离速度。与光速的定义不矛盾。

光速指的是静止质量为零的光子在真空中的传播速度，大约30万公里每秒，是目前在宇宙中发现的最快速度。这是光子的自身速度，不是相互速度。并且这个速度是恒定不变的，只要传播介质不变，它是不会发生变化。

我们的宇宙目前可观测的范围大约是950亿光年，950亿光年指的是直径。以大爆炸理论为宇宙诞生依据的话，我们的宇宙诞生至今大约有138亿年，就算大爆炸以光速扩散了138亿年，也就是一个138亿光年为半径的球型，直径也只是276亿光年，竟然比我们能观测到的宇宙还范围还小。这是为什么？

哈勃太空望远镜观察到的星系红移现象证明宇宙中各星系都在相互远离，并且相对距离越远，其相互远离的速度越快，甚至超过了光速。光速不是宇宙中最快的速度吗？怎么能被超越呢？

光速是光子自身的传播速度，不是两道方向相反光线的相对速度。而 宇宙膨胀速度是多方面的，大爆炸的张力使各星系向外扩散，各星系之间的距离也不停增大。但这不是星系自身在空间上的移动，是爆炸的推力体现在空间扩张上的效果。就好比你吹一个气球，气球越吹越大，类比宇宙空间越来越大，原本在气球表面上靠的很近的两个点现在彼此离的远了，如果两个点原本相距更远一些，在气球吹大后，它们之间的距离也会增加的更多，是两个点自己移动变远的吗？不是的，因为你把气球吹大了，它们之间的空间增大了的原因。那两个点在气球表面上的原始坐标位置并没有移动。这不是两个点的自身速度，与光速是光子自身的移动不同，两个点严格说都没有动，是空间在动。但星系必竟不是气球上的两个点，它们自身在宇宙中也会移动，星系与星系之间的斥力加上空间的不断扩大，就表现出了星系间相互远离的现象，并且象气球上的两个点，如个原本相距越远，其相互远离的速度更快。但空间的扩张我们是看不到的，在我们看来速度都变成星系的了，所以看起来星系移动超光速了。注意这个超光速是相对速度，是两个星系间的相互远离速度，并不是单一星系自身的移动速度。除掉两个星系之间的运动差速，再减掉空间的扩张速度，你再看星系的自身速度有没有超光速？离光速还差得远。

所以宇宙的超光速膨胀现象不是星系自身的移动速度，是相对速度。其它有质量的物体不能达到光速的理论并没有被打破。

从某种意义来说，宇宙的膨胀速度确实是比光速还快，但是当我们说宇宙膨胀时，我们的意思是宇宙中的所有距离都随着时间变大。此外，它们都以相同的速度变大，在宇宙的任何地方。

答案其实有点复杂。然而，如果我们做一些简化的假设，最重要的是一个叫做哈勃参数的参数是恒定的，并且将永远保持不变，我们可以得到以下的答案：

以目前的膨胀速度，宇宙中的距离将在大约90亿年后增加一倍。

宇宙本身会变得8倍大，因为它是三维的，每个维度都会变得2倍大。2 ^ 3 = 8

请注意，这意味着星系离我们越远，它移动得越快。为什么？让我们来看看:

一个距离我们100万光年的星系，在90亿年后也将是200万光年。所以在这段时间内，它似乎移动了100万光年。

另一个星系，现在距离我们200万光年，90亿年后距离我们400万光年。所以它似乎在同一时间移动了200万光年。

另一个星系，现在离我们400万光年，90亿年后将离我们800万光年。所以它看起来移动了400万光年在相同的时间内。

这个观测结果，离我们更远的星系运动得更快，被称为哈勃定律。

那与光速的关系呢？所有距离我们不到140亿光年的星系都比相对于我们的光运动得慢。

然而，哈勃定律说，距离我们更远的星系运动得更快，所以目前距离我们140多亿光年的星系比我们周围的光运动得更快。

这与相对论有矛盾吗？不，因为没有什么比光速更快。这里有一个“漏洞”来自于速度是相对于空间的度量，但是在这个例子中空间本身在膨胀，所以速度不再有意义。

结论是：宇宙在以恒定的速度膨胀，而不是速度。空间中的物体，比如星系，移动是因为空间本身在膨胀。所以如果它们足够远(即超过140亿光年)，它们的运动速度就会超过光速。因为宇宙本身在运动。

宇宙膨胀的速度本来就是超越了光速的，这是早就已经得到了证实的，只是我们要了解的是这里说的宇宙膨胀的速度和一般的物质运动的速度还是有一些不同的。

我们都知道光速是宇宙中最快的速度，的确，不论是理论计算还是实验测量，物体运动的速度都是无法超越光速的。科学家用回旋加速器加速粒子，会发现当粒子的速度被加速到光速的99.9%左右的时候，再想进一步加速是很难做到的，因为根据相对论可以知道，当物体的速度无限接近光速的时候，物体的质量就会发生显著的变化，到最后想要加速的话将会需要无穷多的能量，这在理论上是无法做到的。

为了了解宇宙膨胀的速度为什么会超越光速，那么首先就得了解一下什么是宇宙膨胀。宇宙膨胀理论是根据美国天文学家哈勃于1929年在观察银河系周围的星云的时候发现的所有的星云都在彼此互相远离，并且离得越远离开的速度也就越快这样的一个天文观测结果而得出的一个结论。 这个结论认为:宇宙是不断膨胀的，宇宙中所有的星系都在相互远离，并且离得越远的相互离开的速度就越快。

根据宇宙膨胀理论，我们可以把整个宇宙比作是一个巨大的气球，而各个星系就是气球上的斑点。 随着气球的膨胀，各个斑点之间的距离越来越大，如果宇宙是不断膨胀的，那也就是说气球的表面不断向外膨胀，则表面上的点彼此就离得越来越远， 其中某一个点上的人将会看到其它所有的点都在退行，而且离得越远退行速度就越快。

一直以来，科学家都在试图测量宇宙膨胀的速度，其实宇宙膨胀的速度不是一个常数的，宇宙膨胀的速度也是相对而言的，如果两个星系离得越远的话，那么膨胀的速度就越快，离得近的话就反之。为了测得宇宙膨胀的速度，我们需要知道一个常数，那就是宇宙膨胀率，也称为“哈勃常数”，虽然不同时期测得的数据不一样，但是还是有一些参考价值的，现在最新测得的宇宙膨胀率是67.80±0.77km/s/Mpc(Mpc指百万秒差距，约等于326万光年)。 简而言之，如果两个星系之间的距离是326万光年的话，那么其因为宇宙膨胀增加的退行速度就是67.8km/s左右，如果距离加倍的话，那么退行速度也会加倍，以此类推。

不可能，当一种极限速度出现时就是极限，要出现就是另一宇宙，不知在哪里。

首先光的速度是恒定，光速能够追得上可以观测本宇宙边界时说明宇宙膨胀速度低于光速，反之，光速追不上观测不到宇宙边界时说明宇宙膨胀速度高于光速。宇宙膨胀速度呈波浪正弦扩增。

这是基于红移得出的速率！与其说宇宙在膨胀不如说宇宙在有规律的运动它的运动速度超过了光速！假如时空运动速度真的达到超光速人类目前看到的宇宙能量不光光只有100%物质加上暗物质于暗能量！这可能就是科学界所说的反物质宇宙一只没能找到的原因，反物质充斥的宇宙应该有负能量控制着，而负能量是迄今为止人类比较向往的能量形式！

朋友，你可以分析下目前可观测宇宙的范围为920亿光年 而宇宙的年龄为137亿年，就是说在太初宇宙产生第一束光开始到达地球的最远的距离约为137亿光年，但为什么会看到超过900亿光年距离开外的空间?正是由于宇宙的膨胀速度一直超过光速并且一直在膨胀，所以今天看到的远在137亿光年外的东西早已经膨胀到离地球900亿光年的距离去了