“这就是遥远的星系以快于光速的速度远离我们的方法”

眺望遥远的宇宙，会遇到数百万、数十亿、甚至数百亿光年之外的银河。 平均来说，银河离你越远，离你就越快。 如果观察银河中存在的恒星的颜色和银河本身固有的放射线和吸收线，就会发现好像系统地向红色移动。

最终，他们开始看到距离太远的银河，光线大幅红色移动，从而看起来光速超过一定距离而接近。 这就是我们实际看到的事实，可能会质疑我们关于相对论、物理学和宇宙的所有知识。 但你看到的是真相。 这些红色班次不是骗人的。 这就是将哪个遥远的银河移动到如此巨大的红色，以及对光速的真正意义。

相对论被很多人认为是理解的东西，但爱因斯坦的理论容易被误解，所以必须注意。 是的，这确实是宇宙物体的极限速度。 真空的光速c或299、792、458米/秒。 只有质量为零的粒子才能以这个速度移动。 的正质量物体的移动速度只慢于光速。

但是，当我们谈论光速受限制的事情时，我们是隐含的假设。 也就是说，许多人不知道一个对象因时间空的同一事情而移动到另一个对象，并在同一时间位于同一空之间。 2个情况下空如果有坐标互不相同的物体，就会出现另一个绝对不能忽视的要素。

除了相对于当前占有时空坐标发生的特殊相对论运动外，还有只在基于广义相对论开始思考时出现的效果:时空自身的曲率和演化。

狭义相对论只发生在不弯曲的静态空之间，但真正的宇宙在其中有物质和能量。 物质/能量的存在，意味着我们的情况空中的物体不是静止的，随着时空结构的演化，它们空之间的位置也随时间而变化。 如果靠近恒星或黑洞等大质量物体，可以在空之间弯曲，向大质量物体加速。 即使没有针对空之间本身的运动，也会发生这种情况。 空之间的行为就像流动的河水或移动的人行道，在流动时拖动所有物体。

在物质以大致均匀的方法充满的宇宙中，特别是在最大尺度下，时空的部分变化适用于可观测的宇宙整体尺度。 具体而言，均匀填充(所有位置相同)和各向同性(所有方向相同)的宇宙不是静态的，必须膨胀或收缩。

亚历山大·弗里德曼( alexander friedmann )在1922年首次导出需要这个处理方案的方程式时，对此并不太关注。 五年后，乔治·莱特( georgeslema tre )完全独立，提出了同样的处理方案，并很快送往爱因斯坦。 爱因斯坦一接受它，就有名地指出这项事业没有任何缺点，但不能接受其结论，你的计算是正确的，但你的物理学是可恶的。 但他的物理学并不可恶。 这是解锁宇宙的关键。

天文学家在同一时期( 1910年代和1920年代)，刚刚获得了对微弱而遥远的物体进行两项重要测量的技术力量。

采用光谱技术可以将物体发出的光分解为各波长，天文学家可以揭示特定原子可靠的点火特性，即特定波长产生的吸收和辐射。 基于这些光谱线从同一总因子到红色或蓝色的系统位移，天文学家可以测量星系等遥远物体的总红移(或蓝移)。

天文学家可以通过识别远距离物体的特定属性，如恒星的固有亮度和星系的实际大小、视亮度和视角的直径等，来推断该物体的距离对象。

通过组合两组科学家在20世纪20年代末开始的注意，得到了测量的银河距离越远红移越大的清晰模式。 这是一个大趋势。 虽然各个银河似乎在这个整体趋势之上重叠了额外的红移和蓝移，但大趋势依然清晰。

具体来说，附加的红移和蓝移总是与距离无关，对应的速度范围为每秒几十到几百公里，但不会更快。 但是，如果观察附近银河两倍的银河，平均红移将是附近银河的两倍。 距离为10倍时，红移为10倍。 这种趋势将持续到我们想看到的距离从数百万光年到数千万光年。

如你所见，趋势是这种关系(测量的红移与距离之间)相对于卓越的距离持续存在。 红移距离的关系被称为哈勃定律(最近修改为哈勃-雷马特定律)，但在哈勃发表之前，鲁马特和霍华德的罗伯逊分别发现了这一点，是历史上最牢固的经验关系之一。

此趋势的标准解释包括特定于每个对象的附加红移和蓝移，每个对象的红移和/或蓝移有两部分。

红移-距离关系是整个宇宙扩展的原因，也是大部分红移的原因，特别是远距离。

这个成分起因于空之间各星系的运动，解释了空之间对于扩张结构的特殊相对论运动引起的第一趋势线上的附加扰动。

相对论的特殊运动很容易理解:引起光的波长变化，就像移动的冰淇淋车引起到达耳朵的声音的波长变化一样。 走向冰淇淋车时，像发出蓝光一样，以压缩、高声音的方式到达声波。 离你远点，各高峰之间有更大的空之间。 这是因为声音更低，听起来像红移。

但是，空之间的扩大发挥着更重要的作用，特别是更大的规模。 假设空之间的结构为面圆，表面整体带有葡萄干(表示受银河等重力约束的结构)，则所有葡萄干都将附近的葡萄干视为双向后退。 但是，即使葡萄干没有相对于布料移动，葡萄干越远，缩回的速度就越快。 面料膨胀的地方就像空之间的结构膨胀一样，我们能做的就是看到整体的红移。

测量膨胀率值后，可以用单位距离的速度表示。 例如，从宇宙距离步长得到h0的值，即膨胀率73 km / s / mpc。 ( mpc约为326万光年。 利用宇宙微波背景和大型结构特征得到的值相似但略低: 67 km / s / mpc。

无论如何，银河的表观衰退速度都会超过光速。 这是临界距离。 大约13亿光年到150亿光年的距离。 除此之外，银河的简并似乎比光快，但这并不是由于实际的超光速运动，而是因为空之间本身在膨胀，从而导致了来自远方物体的光发生了红移。 我们在检查这个关系很多复杂的细节时，可以得出结论说运动解释与数据不一致。

宇宙确实在膨胀。 来自遥远物体的光发生如此大的红移是因为空之间的结构扩大，不是因为空之间银河的运动。 事实上，各个星系一般以相对较慢的速度移动太空。 光速在0.05%到1.0%之间。 就这些。

但是，在无法否定扩展的宇宙的影响之前，没有必要注视遥远的距离-1亿光年。 我们能看到的最远的银河在300亿光年以外。 因为宇宙在到达我们的眼睛之前扩展了超长距离的光线，并持续延伸着。 随着从哈勃时代过渡到詹姆斯·韦伯时代，我们想把这个尖端推得更远。 但是，无论我们能看到多远，大多数宇宙银河都会永远很远。

宇宙中所有超过一定距离的星系似乎都以比光速更快的速度从我们这里后退。 即使今天以光速发射光子，也绝对不会到达超过那个特定距离的银河。 这意味着今天在这些星系发生的新闻事件永远不会被我们发现。 但这并不是因为银河系本身的移动速度比光快，而是结构本身在空之间扩展。

在浏览这篇文章的7分钟里，宇宙已经足够广阔了。 1500万颗恒星超过了这个临界距离的阈值，永远无法到达。 如果我们反复对红移进行纯粹的相对论解释，就会发现它移动得比光速还快。 这是在广义相对论得到充分确认的时代走的愚蠢之路。 但是，在我们可以观测的宇宙中包含的2兆个银河中，得出了即使以光速飞行，现在也只能到达3%的令人不安的结论。

如果想探索尽可能多的宇宙，就不能拖延。 任何时候，我们都不能再有机会遇到智力生活。