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為什麼宇宙的年齡是 130 億年,而我們卻能看到 470 億光年遠的東西?

2018年12月30日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 1 ℃ 次

宇宙的年齡約130億年,可觀宇宙半徑約為470億光年。資料在維基百科等很多地方都可以查到。我只是不理解如果光速不可超越的話,怎麼會在130億年時間裡產生了470億光年的距離,並且是人類可觀測到的,也就是說還有更遠的東西我們目前還無法觀測得到呢。

求一個通俗易懂簡單的解釋。。

【陳浩的回答(77票)】:

你的數據是正確的,可以不要理會 @沈一冰 的答案,他的數據是很普遍的誤解。[1]

我們現在看到的宇宙微波背景輻射,可以被認為是最早的光,是137億年前發出的,稍微做一些修正可以作為宇宙的年齡。

但是要注意,宇宙在膨脹 [2]。我們說的距離,是同一時刻兩個物體之間的距離。一艘船開過,10秒鐘後你在岸上看到水波,你不能說船此時距離你10波秒,這是刻舟求劍。460億光年就是考慮宇宙膨脹,修正後的距離 [3]。那個距離的天體發出光子的時候,離我們應該是4200萬光年。

上面是最重要的。修正時還要注意,描述宇宙膨脹的哈勃定理中的距離是現在的距離 [4]。130億年前的哈勃常數肯定很不一樣,這個隨時間的變化也要考慮進去。

關於超光速,這的確是偽超光速現象的一種 [5]。如果使用修正後的距離,很多星體遠超光速遠離我們。現在推斷大爆炸初期膨脹速度更加誇張。

相對論中的速度是局域概念,不適用於大尺度 [6]。要計算大尺度的速度,需要測量局域的速度(滿足相對論,不會超光速),然後加上宇宙膨漲的速度。這樣算出來的光速都不一定是常數了。

嚴格的說,所謂宇宙膨脹,膨脹的是宇宙本身的測度(metric) [2],而不是星體的遠離。靠譜的想像可以是一個正在被吹大的氣球表面的點,他們本身沒怎麼動,但是因為其載體的膨脹而互相遠離。

因此討論位置、速度、時間等概念,不能只考慮局部,忽略宇宙大尺度的結構和變化。

[1]?en.wikipedia.org/wiki

[2]?en.wikipedia.org/wiki

[3]?en.wikipedia.org/wiki

[4]?astro.ucla.edu/~wright

[5]?en.wikipedia.org/wiki

[6]?en.wikipedia.org/wiki

【馬達的回答(0票)】:

膨脹把130億年脹大成了430億年。

【李陟的回答(0票)】:

我從根本上不同意big bang的原因就是它含有太多假設。一個不需要理由的暴漲,一個質量無限大的點,以及在初期可以隨意超越光速,而如今卻無法實現。至於什麼暗能量暗物質那都是末節了。它從不考慮自己的漏洞,對於每一個漏洞都用假設去回答,無法令人相信。

用最簡單的說法:無數實驗證明,光速在目前的觀測體系裡是不能被超越的,即使你在一輛列車上發射一束光,對於列車前方靜止點的觀測者,他觀測到的速度依然是標準光速。如果列車速度太慢,換成一個星球也可以。這些試驗證明都得出一個結論,光速恆定,且不可超越。

但現在有人為了解釋一個漏洞百出的理論,一定要定義光速是可變的(但他不會告訴你為什麼以及如何做到),這很容易讓人想到一個詞,循環論證。

【程歷的回答(0票)】:

470是算出來的,?參考光到達地球所需要的時間.等你真看到 位於470光年的那顆星星時,它早就不在那兒了

標籤:-陳浩 -物理學 -理論物理 -宇宙學 -天文學 -科普 -宇宙 -時間


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