Question

光速真无法超越？宇宙才诞生138亿年，为何膨胀速度却反超光速？

Answer 1

人类在地球上仰望天空时，看到相邻的两颗星星之间似乎仅隔1厘米，实际上该星体之间的距离可达几百万光年以上，根据科学家们的研究和分析，人们得知未来，宇宙中的星系会离人类越来越遥远，或许100年后人类将再也看不到任何星星，毕竟即便人类研发出了光速动力飞船，也无法飞出宇宙，甚至无法逃离银河系，其实早在100多年以前，科学家就已经提出了宇宙膨胀这一概念，不同的是该时期很多学者都认为宇宙的膨胀是有限的，在未来的某一天，宇宙将会停止膨胀，令人意外的是如今宇宙的膨胀效应不但没有停止，反而随着向心力的减弱加快了。

根据大爆炸宇宙论来看，宇宙诞生至今已有138亿年，然而现在的宇宙可观测竟达到了920亿光年以上，如此看来如今的宇宙膨胀速度已经超越了宇宙的第一速度，也就是人们耳濡目染的光速，从科学的角度来看，不少人都知道任何事物都无法超过光速，即便如此，仍旧有科学家指出许多恒星、星系和星系团正在以高于光的速度远离我们，也就是说人类在一个星系中，会看到其它星系都在远离我们，如果人类飞到邻近的星系，一切仍旧会以同样的方式发生，因此，人类可以得出以下结论，即如果银河系越远，那么它就会转得越快，倘若人类能够飞往另一个地方，宇宙扩张的景象也不会发生改变，为了更清晰地描述这一现象，我们不妨举个例子，假设我们在一个气球上，将星系的图像粘上去，为气球充气时，你会发现此时的星系之间开始等距移动，显然用气球作类比的方式存在缺陷，或许你会指出宇宙的扩张中心在哪里？如果这个宇宙有一个扩张中心，这意味着人类会观察到一个“草图”，事实上人类并未观察到这样的情况，所以我们也能假定宇宙不存在扩张中心，或者说如果扩张中心存在，那么扩张中心应当位于另一个维度中。

​ 提起世界上最快的速度，相信大多数人首先会想到光速，的确，光速恒定不变、光速无法被超越都是举世公认的真理，正因光速的这些性质，天文学家们才会选择用它衡量宇宙中天体之间的距离，也就是光前进一年的距离等于1光年，人类之所以接受光速最快是因为以此为基石，可解释绝大多数现象，不过神奇的宇宙中总会存在一些例外，对于宇宙起源的看法，现在较为主流的是大爆炸理论，假如大爆炸理论是真实的，这意味着宇宙万物都诞生在一瞬间，虽说现今宇宙的年龄约为138亿年，但是当人类放眼100多亿光年以外的宇宙时，却发现宇宙根本无法看到边际，甚至有科学家推算出宇宙的直径约为930亿光年，至此也产生了一个有趣的问题，首先我们要知道光在138亿年的时间里无法前行930亿光年这一距离，该现象也表明了以下3种可能，第1种是在宇宙大爆炸的一瞬间，物质散播的速度超过了光速，第2种是宇宙诞生后的138亿年间，膨胀的平均速度超过了光速，第3种是以上两种情况都超过了光速。

你知道吗？相对论中所谓的光速是宇宙中最快的速度，也就是说物体在宇宙空间中的运动速度无法超越光速，如此看来相对论中的光速限制对宇宙空间本身的膨胀而言是无效的，宇宙空间的超光速膨胀也没有违反相对论，在暴涨时期，宇宙的膨胀速度更是达到了不可思议的程度，或者说当时的宇宙空间几乎一瞬间就在线性尺度上至少膨胀了10的26次方倍，值得注意的是宇宙超光速膨胀不是指宇宙整体超光速膨胀，而是指宇宙边缘区域在超光速膨胀，因此没能处于宇宙边缘的人类，其运动速度远不及光速，人类经历的时间是向前流动的而非向后流动，或许以圆为例说明会更加通俗易懂，假设宇宙是一个由无数同心圆组成的偌大空间，这说明离中心越远的圆，其转动半径越大，它的转动速度也会越快，由于人类所处的区域与宇宙外周相距甚远，因此超光速运动、时间倒流等情况都不会在地球上出现，对此也有人指出这一系列特殊现象，极有可能发生在目前人类尚无法观测到区域中，所以尽管宇宙才诞生了138亿年，但空间本身的超光速膨胀，却能令可观测宇宙的直径高达920亿光年。

​人们常说人类为何而活，生命对宇宙的意义是什么？如果人类根本无法看到宇宙的全貌、无法突破宇宙的边界，也就无法了解宇宙之外的世界，就如同置身于盒子中的蚂蚁一般，倘若它不冲出这个盒子，就永远不会知道世界到底是怎么一回事，不了解世界，也就无法了解自身存在的意义，在这一点上，人类与蚂蚁有着相似之处，人类通过现代科学手段去观测百亿光年以外的宇宙，实际上他们看到的不过是很久以前发生的现象，而此时此刻百万光年外的宇宙究竟是怎样的情形，人们仍旧无法知晓，因为没有什么能够超越光速，人类只能以光的速度观测遥远的宇宙，似乎光速就是人类现阶段面临的最大障碍，毕竟人类若想突破现有的局限，就必须设法超越光速，至少需要证实理论上光速是可以被超越的，可以说只有超越了光速，人类对宇宙的 探索 才算真正开始，才可能追寻到生命本源的意义。

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