为什么可以看到100亿年前遥远星系发出的光?

如题,
宇宙膨胀的速度应该不会比光速快,但是却能在100亿年前的星体发出的光到达之前创造出我们。
宇宙必定在某个时期快速膨胀到了一个很大数量级的尺寸,也就是宇宙暴涨理论吧,但这一暴涨速度绝对超过光速了,还是说相对论在暴涨阶段不适用了?
暴涨理论现在也没有完全被接受吧,所以想知道是怎么回事呢

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4个答案
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Sheldon理论物理博士,科学松鼠会成员

2012-03-26 20:21

请不要把宇宙的膨胀和光速搅合在一起。
宇宙膨胀是空间本身的膨胀,它的速度和物体在空间中的运动速度不是一回事。
在广义相对论中,时间和空间会发生弯曲,因此,不同地方的空间和时间不能直接进行比较。要想比较运动速度,就得要求在很小的范围内,空间和时间基本没有差异。

所以,遥远星系的退行“速度”可以非常高,比如每秒远离地球5万公里(随便举例)。但这个星系很可能相对它周围空间是静止的,运动速度为0,或非常小。这种每秒远离多少公里,本质上是这样的:它附近的空间远离它附近空间的附近空间x公里,附近空间的附近每秒钟再远离附近空间的附近的附近y公里……以此类推,全加起来等于5万公里。

而所谓速度是说,一个物体每秒钟远离它当时所在位置附近空间多少公里。

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支持者: NGC7841

@steed 按照标准宇宙模型,光子和物质退耦是什么时候来着(宇宙学没学好=_=||)。至少,暴涨的时候,还没有光呢。
宇宙有一个哈勃半径,就是在这个距离上的天体以光速退行。也就是说,超过这个半径的天体,发出的光是无法达到我们这里。这也就是我们对宇宙的一种定义。

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没有任何理论禁止空间本身的膨胀速度超过光速。真空中的光速是宇宙的速度上限,只对局部现象有效。

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