相对运动超光速在宇宙中普遍存在
地学演绎 莫如波 2004.5.23
首先指出,这里所说的超光速是指宇宙中两个遥远天体之间相对的运动速度,它们各以对方作参照点。
宇宙的各向同性和均匀性:现代最强有力的望远镜尽可能仔细的观察发现,不论朝哪个方向,宇宙在我们眼前所呈现的图案本质上都是相同的。宇宙的深处布满了星系,各个方向星系的种类和数目大致上都是相同的,偶尔也会出现统计上的变化,然而这种变化是随机性的;无论从哪个方向去看,星系的总体颜色也是相同的,我们在颜色上所察觉到的唯一的系统性差异同星系的距离有关,但是,遥远星系光谱中的宇
宙红移好象同观测的方向也没有什么关系。(见:天体物理学教程:宇宙的各向同性和均匀性)
1950年前后,伽莫夫第一个建立了热大爆炸的观念。这个创生宇宙的大爆炸不是习见于地球上发生在一个确定的点,然后向四周的空气传播开去的那种爆炸,而是一种在各处同时发生,从一开时就充满整个空间的那种爆炸,爆炸中每一个粒子都离开其它每一个粒子飞奔。(见:上海网上天文台:大爆炸宇宙)
很多的大爆炸宇宙模型太复杂,一般很难弄懂,如 喇叭形。本人认为把宇宙比作失重环境下的一堆肥皂泡比较合适,这些数量极大但又是有限的泡泡,开始很小,集在一起只有一个点,然后每个泡泡充气且均匀膨胀。前60亿年宇宙减速膨胀,之后是加速膨胀。倘若每个小泡泡直径的膨胀速度为光速的百亿分之一(30cm/s),相隔一千亿个小泡泡单元的相对运动速度就可以达到10倍光速。
现在宇宙的膨胀速度是71千米/秒·百万秒差距。如果假设现在每个小泡泡直径为1光年,其直径膨胀速度为21.77cm/s,一年则拉长6865千米,相当于1万千米的空间一年拉长7.26mm。
最近科学家认为,宇宙的大小至少有780亿光年或直径为1560亿光年,若按最近得到的哈勃常数71千米/秒·百万秒差距进行计算,现在宇宙对岸边缘之间相对运动速度则至少有5.66或11.32倍光速。
对光速极限的理解:在爱因斯坦相对论中,光速是速度
的极限,任何速度都不能超越光速,本人则理解为光速极限具有相对性。先设想有一颗距地球有上百亿光年的类星体,约以0.8倍光速退行而去。根据光速极限理论,我们只能说:地球上任何以地球当作参照点的运动速度都不能超越光速,或是说:类星体上任何以类星体当作参照点的运动速度都不能超越光速,而不能说成:地球上任何以类星体当作参照点的运动速度都不能超越光速。既然光速极限理论不能通用于宇宙星体之间相对运动,星体之间相对速度超越光速也就不违背光速极限理论。
宇宙中存在距地球百余亿光年的星系,如果没有超越光速的星系间的相对运动,就不可能展开足够的空间,让那些遥远的星光经过百余亿年的时间完成百余亿光年的旅程。“超越光速”也许是解开那些遥远星光来源问题的一把钥匙。
想入非非:关于宇宙的起源,有一种循环宇宙的假说,本人设想如右图。记忆粉碎及宇宙失忆是指由于前宇宙塌缩为一个极小的奇点,比黑洞还要“黑”得多,以至于我们不能透过奇点去了解前宇宙的任何信息,现宇宙的形状可以由前宇宙塌缩脱胎而来,但现宇宙的结构可以与前宇宙何不相干。不过,现在更多的研究者认为我们的宇宙会无限地膨胀下去,不会有塌缩的一天,意思是不支持循环宇宙假说。
相关文章:宇宙星系百余亿光年的测距是怎么来的?