很多人了解一些宇宙学和天体物理的知识,结果碰上了一对所谓的矛盾:宇宙年龄和可观测宇宙范围。按照人的惯性思维,这两个东西是对应的,人们常常把137亿光年当做宇宙的大小,人们想当然的认为宇宙中既然没有比光更快的物质,那么把137亿光年当做宇宙大小是合情合理的。
但是,现代科技进步,却得出了让人意想不到的结果。根据对一些最古老的第二代恒星的光谱计算出放射性同位素钍-232和铀-238含量之比来估算恒星的年龄,进而估算出大爆炸应该发生在137亿年前。而普朗克空间望远镜对宇宙微波背景辐射的最新观察和分析计算显示,大爆炸应该发生在138亿年前,这就意味着宇宙年龄至少为138亿岁。
但是由于宇宙膨胀,我们现在观测一些最开始十分接近但是现在却被认为远比137.5亿光年遥远的天体,依据宇宙的固有距离,在同时刻和共动距离等效。可观测宇宙的直径大约为280亿秒差距,大约930亿光年,可观测宇宙的半径大约有460到470亿光年之遥。
为什么会这样呢?事实上,“把137亿光年当做宇宙范围”这种观点未能考虑到宇宙并不是平滑静止,而且符合闵可夫斯基时空的狭义相对论的。事实上宇宙时空由于膨胀而变得弯曲,正如哈勃定律揭示的那样,真空光速乘以宇宙年龄并没有真正的物理意义。也正是因为宇宙在加速膨胀,我们所看到的137亿光年外的那些天体早已不在那个位置,那些天体甚至可能不存在了。因此,我们的太空望远镜依然能看见150亿光年,甚至200亿光年以外的遥远天体。
此外,很多人根据真空光速不可超越,推断出宇宙膨胀速度也不超过真空光速。更有甚者觉得宇宙膨胀速度可能已经超过光速,于是又推断出超光速的存在。这些问题出现的根本原因是三维空间里的速度来衡量宇宙膨胀的快慢。从某种意义上说,宇宙膨胀是一种多维度大尺度上的范围扩大,包括时间和空间。而速度只是描述物体在三维空间上的单位时间内的线性位移,它的上限是真空光速。用速度来衡量宇宙膨胀的快慢好比“用车速来衡量人的思维快慢”那样荒谬。
但是,现代科技进步,却得出了让人意想不到的结果。根据对一些最古老的第二代恒星的光谱计算出放射性同位素钍-232和铀-238含量之比来估算恒星的年龄,进而估算出大爆炸应该发生在137亿年前。而普朗克空间望远镜对宇宙微波背景辐射的最新观察和分析计算显示,大爆炸应该发生在138亿年前,这就意味着宇宙年龄至少为138亿岁。
但是由于宇宙膨胀,我们现在观测一些最开始十分接近但是现在却被认为远比137.5亿光年遥远的天体,依据宇宙的固有距离,在同时刻和共动距离等效。可观测宇宙的直径大约为280亿秒差距,大约930亿光年,可观测宇宙的半径大约有460到470亿光年之遥。
为什么会这样呢?事实上,“把137亿光年当做宇宙范围”这种观点未能考虑到宇宙并不是平滑静止,而且符合闵可夫斯基时空的狭义相对论的。事实上宇宙时空由于膨胀而变得弯曲,正如哈勃定律揭示的那样,真空光速乘以宇宙年龄并没有真正的物理意义。也正是因为宇宙在加速膨胀,我们所看到的137亿光年外的那些天体早已不在那个位置,那些天体甚至可能不存在了。因此,我们的太空望远镜依然能看见150亿光年,甚至200亿光年以外的遥远天体。
此外,很多人根据真空光速不可超越,推断出宇宙膨胀速度也不超过真空光速。更有甚者觉得宇宙膨胀速度可能已经超过光速,于是又推断出超光速的存在。这些问题出现的根本原因是三维空间里的速度来衡量宇宙膨胀的快慢。从某种意义上说,宇宙膨胀是一种多维度大尺度上的范围扩大,包括时间和空间。而速度只是描述物体在三维空间上的单位时间内的线性位移,它的上限是真空光速。用速度来衡量宇宙膨胀的快慢好比“用车速来衡量人的思维快慢”那样荒谬。