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有超越光速的存在吗?(转载)  

2011-09-22 12:38:21|  分类: 生活百科 |  标签: |举报 |字号 订阅

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原文转载自果壳网 guokr.com - 果壳网

有超越光速的存在吗?(转载) - 800bu - {800Bu}

答案是有,宇宙的膨胀速度将最终超越光速。解释超光速是如何发生的有点复杂,因此我们还是先从宇宙的最初—大爆炸说起吧。在大约140亿年前,宇宙中的所有物质开始向各个方向飞散,时至今日,大爆炸仍在驱使星系向外运动。科学家之所以知道宇宙在膨胀,原因之一就是多普勒效应。星系在远离地球时,它们发射出的光的波长也在发生变化,这就和救护车从身边驶过时,警笛声调的变化情况相似。

拿距我们30亿光年之外的长蛇座星系团为例,通过观察该星系团发射出的光,天文学家已经测出了地球到它的距离。长蛇座星系团的氢原子所发出的光在通过棱镜后,形成了红色、蓝绿、蓝紫和紫色四条谱线。但是当该光到达地球时,整条光谱都向红色,也就是低能量的一端移动了。在光横跨宇宙的过程中,光的波长被拉长了。光行走的路程越长,波长就变得越长。同理,光谱越偏向红色,光行走的路程就越长。波长偏移的大小称之为红移,它能帮助科学家弄清宇宙中恒星的运动。而长蛇座不是唯一一个有红移现象的远距离星系团。由于宇宙正在膨胀,所以所有的天体都在红移。观察长蛇座星系团的红移现象要稍微容易点,因为星系离地球越远,它远离地球的速度也就越快。

美国约翰霍普金斯大学的物理学家查尔斯·贝内特 (Charles Bennett)认为,宇宙膨胀的速度没有上限。但爱因斯坦的理论“没有什么的速度能比真空中的光速还快”仍是正确的,因为是空间本身在膨胀,而空间什么都不是。物体运动的速度或者信息传递的速度依然无法超越光速。星系们并不是在静止的空间内运动并相互远离对方的,它们就像一块膨大着的面包中包裹的葡萄干,是随着空间一起运动的。有些星系已经离我们十分遥远了,它们的速度快到了从它们星系射出的光线永远到达不了地球的地步。贝内特举例说道:这就像5000米赛跑,你在奔跑的同时跑道也在延伸,如果跑道延伸的速度超过你的速度,那么你就永远到不了终点。

随着宇宙继续加速膨胀,这样逃出视界的星系将越来越多,在遥远的未来,可见的宇宙范围内将只剩下银河系自己孤零零的一个。

本文编译自: 《大众科学》网站9月20日
原文: 请看这里
编译者: 风之精灵王
图片: Everett Collection

(果壳环球科技观光团微博 http://t.sina.com.cn/guokrdigest

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