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宇宙膨脹與光速的問題

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發表於 2010-3-15 10:18:05 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 WFC-3 於 2010-3-15 10:20 編輯

假若宇宙的加速膨脹,令仙女座星系以大於光速c的速度遠離我們而去,那麼來至
仙女星系的光線也會隨住空間的膨脹,以大於c的速度跨越遼濶的宇宙空間,抵達
地球嗎?
發表於 2010-3-15 11:57:42 | 顯示全部樓層
本帖最後由 mca 於 2010-3-15 12:03 編輯

M31 (仙女座星系) 的距離只有 ~230 萬光年,屬小宇宙尺度,在這樣小的尺度內,星系之間的互動引力仍然勝過本區的宇宙膨脹率,所以 M31 是藍移 (走近地球),不是紅移。

光速 c 是 長度 / 時間的比例,如果長度變短,時間也以同樣比例變短的話,c 便保持不變。

你可用狹義相對論的 "速度加減" 式子計算一下:

w = (u + v) / ( 1 + u v/c^2)

w 是地球人看到太空船內乘客的移動速度
u 是太空船相對地球的速度
v 是太空船內乘客的移動速度
c 是光速
w, u, v 都在同一方向上
發表於 2010-3-16 01:01:07 | 顯示全部樓層
本帖最後由 mca 於 2010-3-17 12:34 編輯

(補充)

假若某星系 A 跟隨宇宙的加速膨脹而導致退行速度 = 3c, 來自 A 的星光速度是 c,對地球而言

u = 3c    [u 是星系的退行速度]
v = -c     [負數表示星光走向地球]
w = (u + v) / (1 + u v / c^2) = -c

所以星光仍然以 c 速走向地球,但 A 與地球之間的距離以快於 c 的速率增加,結果 A 的星光無法到達地球,對地球人而言,A 從此失去蹤跡見不到了。
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