为什么时空膨胀可以比光速还快?

在我们糊口的宇宙中 , 万物都需要在既定的物理框架下运行 , 而这些框架就是我们所说的科学 , 也是宇宙的根基法例 。
此中有一个法例虽已经深切人心 , 但我们有时仍是会对其发生质疑 , 并且我们也很甘愿答应挑战这个所谓的根基法例 。

为什么时空膨胀可以比光速还快?



它是由爱因斯坦在一百多年前提出 , 即:宇宙中存在一个最终的速限制 , 也就是光在真空中传布的速度( 299,792,458 m/s) 。
在物理学中我们认为 , 任何无质量的粒子在真空中的速度都必需是光速 , 今朝我们所知道的光速粒子有三个 , 别离是光子、胶子和引力子 。
为什么时空膨胀可以比光速还快?



任何有质量的粒子都必需在低于光速的速度下运行 , 哪怕是此刻所知最轻的中微子只有1.1eV的质量 , 比第二轻的电子轻了(5.11×10^5eV)快要1/50万 , 它的速度也无法在真空中达到光速 。
那么问题是 , 宇宙的时空布局为何可以以超光速的速度在膨胀?甚至是导致一些复杂的星系远离我们速度也超光速了?
这似乎违反了光速不成超越的根基法例?下面我们就说下这个问题 。
为什么时空膨胀可以比光速还快?



1905年的时辰 , 爱因斯斯坦提出了具有革命性意义的狭义相对论 , 改变了我们之前对固有时空的观点 , 例如:尺缩效应和时候膨胀效应 。
这两个效应的神奇水平不亚于魔法一般 , 此中狭义相对论的降生来历于爱因斯坦对光的思虑 , 而且提出了三个根基的命题 , 这也是狭义相对论的奠定石 。
1、非论您是谁 , 非论您处在如何的状况 , 光速对您来说都是恒定不变的 。
2、非论您处在如何的位置、非论您以如何的体例在活动 , 您所看到的物理定律都是一样的 。
3、光的传布不需要任何的介质 , 有时候和空间足以 。
为什么时空膨胀可以比光速还快?



这三个根基命题最令人头疼的就是光速不变道理 , 因为这个道理违反了我们日常的糊口经验 , 还有速度叠加在我们糊口中到处可见 。
例如:两个相标的目的、同标的目的行驶的车 , 它们之间的速度知足叠加道理;您骑个自行车 , 标的目的前扔个小球 , 在地面上的人看来 , 小球的速度必定要加上自行车的速度 。
可是光速不是这样的 , 它相对于任何事物 , 都是同样不变的速度 。
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这件事对我们来说底子无法理解 , 可是早在1881年科学家阿尔伯特·迈克尔逊和爱德华·莫雷就经由过程尝试的手段证实了光速不变 。
尝试的根基道理是这样的 , 制造一个干与仪 , 在光源处发射一束光 , 当光颠末分束器的时辰 , 会将光线分为两束互相垂直的相关光 , 这两束光具有不异的波长 。
接着这两束光颠末不异的传布距离再次被反射回来 , 就会形当作新的干与图案 。 这里有个关头点 , 若是一条分量上的光速发生了转变 , 那么它就会相对于别的一个分量上的光发生滞后 。
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在两束光相遇的时辰干与条纹就会发生转变 。 可是尝试的成果是 , 即使地球在宇宙中以大约30公里/秒的速度绕太阳运行 , 干与条纹也没有发生转变 。
这申明不管是哪个分量上的光 , 都不会因为地球如斯快速的活动 , 而速度发生转变 。 依然会连结光速 。 不知足我们认为的速度叠加道理 。

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