根據(jù)宇宙大爆炸理論，宇宙目前的年齡約為138億年。宇宙最初從一個(gè)無限小的奇點(diǎn)膨脹而來，目前的寬度可達(dá)930億光年。由此可見，宇宙的膨脹速度已經(jīng)遠(yuǎn)超光速。

但相對論又指出，有質(zhì)量物體的運(yùn)動速度不可能超光速，而膨脹宇宙中的星系退行速度肯定超過了光速，這是一個(gè)明顯的悖論嗎？究竟是相對論錯(cuò)了，還是宇宙大爆炸理論錯(cuò)了呢？

事實(shí)上，哪個(gè)理論都沒有錯(cuò)，并不存在悖論。而且宇宙實(shí)際寬度遠(yuǎn)超930億光年，宇宙之大超乎想象。即便宇宙膨脹速度遠(yuǎn)快于光速，也不會與相對論矛盾。

奇點(diǎn)最初并不是在空無一物的空間中，宇宙最初沒有空間。隨著時(shí)間的推移，宇宙不斷膨脹，空間自身變得越來越大，宇宙膨脹其實(shí)是空間結(jié)構(gòu)自身在不斷增長和擴(kuò)張。

空間結(jié)構(gòu)在每一處都會膨脹，導(dǎo)致空間中的星系會被互相拉開，星系之間被迫互相遠(yuǎn)離而去。并且遠(yuǎn)離速度會隨著距離的增加而變大，因?yàn)榫嚯x越遠(yuǎn)，空間在單位時(shí)間內(nèi)擴(kuò)張得越多。

關(guān)于空間膨脹現(xiàn)象，我們可以通過氣球來簡單解釋。如果我們不考慮氣球的內(nèi)部和外部，把氣球表面視作空間結(jié)構(gòu)。在氣球表面上畫一些點(diǎn)，以此表示星系。假設(shè)當(dāng)氣球膨脹時(shí)，每過一秒，原來1米的距離會變?yōu)?米。

隨著氣球的膨脹，表面上的每個(gè)點(diǎn)都會遠(yuǎn)離其他點(diǎn)。如果A點(diǎn)與B點(diǎn)之間相距1米，那么，1秒后，它們相距2米，它們之間互相遠(yuǎn)離的速度為1米/秒。如果A點(diǎn)與C點(diǎn)之間相距2米，那么，1秒后，它們相距4米，它們之間互相遠(yuǎn)離的速度為2米/秒。以此類推，當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)之間的距離達(dá)到30萬千米時(shí)，那么，1秒后，它們相距60萬千米，它們之間互相遠(yuǎn)離的速度為30萬千米/秒，這已經(jīng)超光速了（真空光速為299792458米/秒）。

雖然氣球上的點(diǎn)本身并沒有動，但氣球膨脹會讓點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離逐漸變遠(yuǎn)。只要兩個(gè)點(diǎn)的距離足夠遠(yuǎn)，它們就會以超光速遠(yuǎn)離彼此。

宇宙膨脹也類似于此，星系超光速退行是由空間本身膨脹所致，而空間的超光速膨脹不會受到包括相對論在內(nèi)的任何理論的限制。因?yàn)榭臻g不是物質(zhì)，也不是能量，空間能以任意速度膨脹。根據(jù)目前的哈勃常數(shù)來計(jì)算，只要目前宇宙中星系之間的距離超過140億光年，由于它們之間空間的快速膨脹，它們之間互相遠(yuǎn)離的速度就會超過光速。

?正因?yàn)槿绱?#xff0c;即便宇宙才誕生了138億年，但宇宙的半徑能夠遠(yuǎn)超138億光年。另外，直徑為930億光年是可觀測宇宙的大小，這是我們在地球上所能看到的宇宙范圍。因?yàn)榭臻g在超光速膨脹，而宇宙的存在時(shí)間和光速都是有限的，所以我們只能看到有限大小的宇宙。據(jù)估計(jì)，宇宙的實(shí)際寬度可能高達(dá)數(shù)十萬億光年，還有更大的宇宙是我們目前所無法觀測到的。

總結(jié)

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