Re: [問卦] 宇宙邊界用超光速膨脹 那邊界的質量？

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※ 引述《jej (賊一賊)》之銘言：
: 如題啊
: 科學家提出來一個說明
: 說宇宙目前以超越光速的速度膨脹
: 又說
: 速度越接近光速
: 質量就會越接近無限大
: 那.....
: 把這兩個資訊混合在一起
: 宇宙的邊界是？？？
: 質量無限大的？？東西？？
: 那既然質量無限大
: 為什麼宇宙邊界沒有坍塌變成黑洞？
: 好 退一萬步
: 就說宇宙邊界是一堆黑洞
: 以超光速向外延伸
: 那究竟是什麼東西在延伸？？
: 他不是應該吸收東西嗎？
: 你各位版上的鍵盤科學家
: 有沒有覺得
: 科學家對宇宙的觀測是錯的的感覺？

提到宇宙膨脹的速度是否超過光速，這是很多人搞錯的物理觀念。宇宙膨脹的速度（更精
確地說，是宇宙中兩點因為宇宙膨脹，距離的變化率）和物體移動速度不可混為一談，前
者沒有上限。假定1光年的宇宙平均每秒擴張2公分（這是和真實數字差不多的估計值），
你和150億光年外的物體距離變化率（剛好和速度的因次一樣，但並非同一件事），就是
每秒增加30萬公里，也就是超過光速的數字，但這跟相對論中物體運動速度不能超過光速
沒有關係。

宇宙那麼大而且一直均勻地膨脹，和很遙遠的物體之間的距離增加率當然算起來會很大，
可以遠遠大過光速，但這個事實並沒辦法讓你用超越光速的速度和宇宙遠方的物體交流。

順便再科普釐清一些和光速、宇宙學等物理知識相關，因為不清楚的概念而導致的錯誤認
知。有人會問說宇宙的年齡是138億年，那宇宙最大應該也是138億光年，怎麼會有科學知
識說有可視宇宙和不可視宇宙之分，可視宇宙的半徑是465億光年，這個數字是怎麼來的
？首先依據前面的討論，宇宙膨脹的速度跟光速沒什麼關係，基本上目前1光年的宇宙平
均每秒擴張2公分，看起來不是什麼了不起的數字，但是如果宇宙138億年來都是以這個速
度膨脹，實際上宇宙的大小是以等比的形式增長，再加上有一個假說，在宇宙大爆炸之際
有一個暴脹的階段，還有宇宙膨脹的速度實際上是在增加的，目前宇宙的大小確實有可能
是以兆光年來算的尺度。

而我們目前地球上能看到最遠的光是哪來的呢？在這個宇宙的第一批星系剛形成之際，有
一個距離現在地球的位置幾十億光年的星系，朝現在地球的位置發了一束光，這束光前方
的空間不斷地膨脹，所以當這束光的一些光子擊中詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡，生成一個光
點的影像的時候，已經是138億年以後的事了。而這束光後方走過的空間也不斷地膨脹，
所以如果當時發出這束光的星系還存在的話，現在已經在距離地球465億光年的位置了。
所以我們說可視宇宙大小半徑是465億光年，而這個距離以外的宇宙，是依據相對論和宇
宙學的知識，我們不可能看到的地方。


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推 venomsoul: 基本上就是空間在變多，而且這件事一
→ venomsoul: 樣無法突破訊息傳遞的速率上限就是光
→ venomsoul: 速的限制，其實是兩個不相干的事情
推 kuwawa: 其實我對"均勻"膨脹這件事是存疑的,宇宙這
→ kuwawa: 麼大憑什麼均勻?
→ kuwawa: 憑什麼每個地方都一樣膨脹速率?