掌握宇宙膨胀原理，是否就有超越光速的可能？

这个问题很有意思，也触及了我们对宇宙最基本理解的边界。要回答“掌握宇宙膨胀原理，是否就有超越光速的可能？”，我们需要深入探讨宇宙膨胀的本质，以及它与我们理解的“光速限制”之间的关系。

首先，让我们明确一下“宇宙膨胀”到底是怎么回事。我们通常说的宇宙膨胀，并不是指宇宙中的物质在空间中运动，而是指空间本身在扩张。想象一下你在一张画了许多点的橡皮筋上。当你拉伸橡皮筋时，点与点之间的距离都在增加，但点本身并没有移动。宇宙的膨胀也是类似的道理。星系之间的距离在增加，但它们本身并没有以“超光速”的速度在空间中穿越。

这种空间本身的扩张，是由爱因斯坦的广义相对论所描述的。根据广义相对论，时空是可以弯曲和延展的。而宇宙的大尺度结构，以及其中物质和能量的分布，决定了时空的演化。宇宙膨胀就是一种时空本身的延展，这种延展的速度并不是恒定的，而且在不同的尺度上表现也不同。

那么，这和我们熟知的“光速限制”有什么关系呢？爱因斯坦的狭义相对论告诉我们，任何携带信息或能量的物体在局部都无法达到或超越光速（在真空中，约为每秒30万公里）。这是因为当物体接近光速时，其质量会趋于无穷大，需要无穷大的能量才能将其加速到光速，这是不可能的。光本身作为一种能量传播的形式，其速度是宇宙的速度上限。

关键点在这里：宇宙膨胀是空间本身的扩张，而光速限制是物体在空间中运动的速度上限。

这就像你坐在高速行驶的火车上，你相对于火车内部是静止的，但相对于地面来说，你是在高速移动的。宇宙膨胀就像是你的“地面”，而星系就是那些在“地面”上的点。星系之间的距离增加，并不是因为它们在“地面”上以超光速奔跑，而是因为“地面”本身在不断扩大。

那么，掌握宇宙膨胀原理，是否就意味着我们可以“利用”这种膨胀来达到某种形式的“超光速旅行”？

理论上讲，目前我们所理解的宇宙膨胀，并不能直接被用来实现“超越光速的旅行”。原因如下：

1. 缺乏可控性： 宇宙的膨胀是一种宏观宇宙学现象，它不是一个可以被我们“驾驶”或“控制”的引擎。我们无法像操纵火箭一样，去“操纵”空间的膨胀来“推动”飞船前进。目前我们看到的膨胀是宇宙整体的演化。

2. 信息传递的限制： 即便我们能以某种方式“搭乘”空间的扩张，也依然存在信息传递的问题。要到达遥远的星系，我们需要能够向它们发送信息或者接收来自它们的信息。而信息的传递本身是受到光速限制的。如果一个星系离我们太远，即使空间在扩张，我们也无法在合理的时间内接收到来自它的信号，也无法向它发送我们飞船的位置信息。

3. 局部速度的限制： 即使飞船本身是在空间中旅行，其在任何一个局部区域的速度仍然不能超过光速。我们无法制造一个“飞船”，让它在局部空间里以超光速穿梭。

然而，宇宙膨胀的原理确实打开了一些引人深思的可能性，这些可能性在科幻作品中经常出现，并且在理论物理学中也有一定的探讨：

曲速引擎或折叠空间的概念： 广义相对论允许时空发生弯曲。一些科幻作品中的“曲速引擎”（如《星际迷航》）或“折叠空间”的概念，就是基于操纵时空的曲率来创造一种“捷径”。例如，可以设想一种技术，能够“压缩”飞船前方和“拉伸”飞船后方的空间。这样，飞船本身在局部仍然没有超光速，但它所处的“空间”却以一种高效的方式移动了。这种设想需要极端的能量密度和对时空的精确控制，目前还只是理论上的推测。

“被动”的空间扩张： 如果我们能够找到一种方法，能够让我们“附着”在空间扩张的“波浪”上，并随着空间的扩张而“移动”，那么理论上我们可以比光在静止空间中传播得“更快”到达某个遥远的地方。但这仍然是一个被动的过程，而且也面临着如何控制方向、如何与周围环境互动等问题。更重要的是，这依然是基于空间本身的运动，而不是飞船本身的速度。

总结一下：

掌握宇宙膨胀原理本身，并不能直接赋予我们“超越光速”的能力，因为宇宙膨胀是空间本身的扩张，而光速限制是物体在局部空间中运动的速度上限。我们无法像操纵火箭一样去“操纵”宇宙的膨胀。

但是，对宇宙膨胀以及广义相对论的深刻理解，确实启发了一些关于“规避”光速限制的理论设想，例如通过操纵时空的曲率来创造超光速的“有效”旅行。这些设想目前仍停留在理论和科幻层面，需要我们对物理学有更深层次的突破，尤其是对能量、物质与时空关系的理解。

所以，与其说掌握了宇宙膨胀原理就能超越光速，不如说对宇宙膨胀原理的探索，为我们提供了思考“超越光速”的可能性的一种新视角，即从改变物体在空间中的运动，转变为改变空间本身或其结构。这是一个漫长而充满挑战的探索过程。

网友意见

有可能，但没有你想的那么简单。

宇宙膨胀是空间的延伸，不受真空光速限制。受真空光速限制的是信息的传递，不涉及这些的东西早就已经在人类手中超越真空光速：

• 光的相速度在异常色散等特殊情况下可以超过真空光速，但不含有超光速的信息或能量传递^[1]。
• 在光强度急剧衰减的时候，其群速度也可以超过真空光速。1980年以来，大量实验证明，让光脉冲通过耗散介质，可以让其群速度远远超过真空光速^[2]。同样地，其讯号速度还是在真空光速范围之内。
• 利用介质的性质，你还可以将光的群速度减慢、减少到零乃至负值^[3]。

当前阶段宇宙膨胀的速度（哈勃常数约69到74千米每秒每百万秒差距，1秒差距约为3.26光年）是相当慢的，对被引力束缚的星系或星系团的大小没什么影响，只是使它们之间的空间伸展了^[4]，并不影响“我们真是稳定的”。二十世纪以来，总有一些人在谈论“宇宙膨胀导致人的体积和人之间的距离在增大”，那是错误的^[5]。暗能量必须进一步大量增长才能战胜物质粒子间的基本力。

• 就不用谈地球上这几头蒜了，银河系和仙女星系之间的距离约77万秒差距，在这尺度上空间膨胀造成的影响约为53~57千米每秒，而目前银河系和仙女星系之间的相对速度约100~140千米每秒，意味着相对速度仍然可以战胜空间膨胀。
• 现在我们并不知道仙女星系相对银河系的横向速度，目前最好的估计小于100千米每秒。如果没有横向速度，银河系和仙女星系将会在约30亿年后开始相撞，约45亿年后二者中心的超大质量黑洞会合为一体。如果有约100千米每秒的横向速度，则二者只有外部的暗物质晕相撞。

“掌握宇宙膨胀原理”，当然有可能让人类进一步掌握曲速航行，但是我们已经让不传递信息的东西超越了真空光速，却还没有“掌握宇宙膨胀原理”——显然，“掌握宇宙膨胀原理”这件事要比“超越光速”困难得多。暗能量相关的问题目前还处在极其初步的阶段。

“宇宙直径1560亿光年”的说法是错误的，其来源是《发现》杂志上的一篇文章：

• 2003年，Cornish等学者基于我们所见的宇宙微波背景辐射的对跖点之间的距离估计，整个宇宙（并非可观测宇宙）直径的下限是240亿秒差距。他们的理由是，宇宙具有复杂的拓扑结构，如果我们设想宇宙的尺寸是有限的且整个宇宙的尺寸要小于可观测宇宙，那么宇宙早期的光有足够的时间在宇宙中环绕移动，在背景辐射中多重成像。他们在横跨240亿秒差距（约780亿光年）的观测数据范围内寻找该效应，没有任何发现，于是给出了直径的下限。
• 《发现》杂志报道此事的时候，以为“780亿光年”是半径，而且没有搞懂他们讨论的是下限而非具体值或上限。

宇宙的不可观测部分可能有34500亿光年^[6]到10^9543光年^[7]的半径，也有可能是无限大的。

参考

1. ^ https://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=16704&t=faster-than-speed-of-light
2. ^ https://doi.org/10.1126%2Fscience.1170885
3. ^ https://doi.org/10.1126%2Fscience.1124524
4. ^ http://www.xinhuanet.com/world/2019-10/21/c_1125130880.htm
5. ^ https://www.sohu.com/a/131206101_174101
6. ^ http://www.universetoday.com/83167/universe-could-be-250-times-bigger-than-what-is-observable/
7. ^ Alan H. Guth. The inflationary universe: the quest for a new theory of cosmic origins. Basic Books. 17 March 1998: 186– [1 May 2011]. ISBN 978-0-201-32840-0.

类似的话题

• 

  掌握宇宙膨胀原理，是否就有超越光速的可能？

  

  这个问题很有意思，也触及了我们对宇宙最基本理解的边界。要回答“掌握宇宙膨胀原理，是否就有超越光速的可能？”，我们需要深入探讨宇宙膨胀的本质，以及它与我们理解的“光速限制”之间的关系。首先，让我们明确一下“宇宙膨胀”到底是怎么回事。我们通常说的宇宙膨胀，并不是指宇宙中的物质在空间中运动，而是指空间本身.............
• 

  万一未来人类掌控了宇宙的规则，不死不灭，之前死去的人不是亏了吗？

  

  这个问题很有趣，也很深刻。如果未来我们真的掌握了宇宙的规则，实现了不死不灭，那么回望历史，那些已经逝去的生命，确实会让人产生一种“亏了”的感觉。但这“亏”的点在哪里，又该如何去理解呢？首先，我们得承认，一旦“不死不灭”成为现实，生命本身的价值和体验就会发生翻天覆地的变化。我们现在之所以如此珍视生命，.............
• 

  掌握很多门计算机语言的人不会记串吗？

  

  要说掌握很多门计算机语言的人会不会“记串”，这问题问得挺有意思。其实，这更像是在问，当一个人脑子里装满了各种编程语言的语法、规则、甚至是设计哲学时，会不会因为信息太多而混淆。咱们得这么看，就像一个人会说好几种外语一样，他未必能把每一种语言的每个词都记得清清楚楚，但是他能熟练地在不同的语言之间切换，并.............
• 

  掌握话语权会有多大影响？

  

  掌握话语权，这可不是什么小事，它深远地影响着我们生活的方方面面，从个人想法的形成到社会大方向的确定，无一不被它牵动。想把这事儿讲透了，得从几个维度掰开了揉碎了说。一、 影响个体认知与思想形成最直接的，掌握话语权的人或群体，他们说的话、写的东西，更容易被大众听到、看到、接受。这意味着，他们的话语能够成.............
• 

  掌握英语四级的高中生如何找到网络翻译赚生活费？

  

  说起来，咱们不少高中生，特别是英语四级过了的，脑子活泛的，确实想在网上找点翻译活儿贴补家用，这想法挺好，也挺实际的。别的不说，光是四级这一个敲门砖，就说明你英语基础打得不错，这在翻译圈里是个不错的起点。那怎么才能真正找到点儿事儿做，并且能赚点零花钱呢？这事儿得一步步来，不能急。第一步：认识自己的“货.............
• 

  掌握很多门计算机编程语言会不会记串啊？记串了咋办？

  

  学了好多编程语言，脑袋里像塞了个万花筒，转来转去就容易串套。字符、语法、函数名，有时候看着一行代码，脑子里闪过的却是另一门语言的影子。别提多糟心了。为啥会串？这事儿太正常了。你看，每门语言都有自己独特的“脾气”： 语法习惯不同： Java 的分号、Python 的缩进、JavaScript 的括.............
• 

  掌握迁跃、闪现技能的星灵被虫族偷家了，这剧情为什么没人怀疑呢？

  

  哈哈，这个问题问得太精准了！你说得没错，这剧情要是换成其他种族，绝对能引起轩然大波，被玩家喷到狗血淋头。但轮到星灵，大家好像就默认了，甚至觉得“嗯，这是星灵应得的”。这背后可大有文章，咱得好好捋一捋。首先，咱们得明白，迁跃和闪现这两招，在星灵玩家手里，那可不是一般的“炫技”。这是他们的灵魂，是他们的.............
• 

  掌握一些特殊技能的人，如刑警、特工等，如何保证这些人不做犯罪的事?

  

  “掌握特殊技能的人，如刑警、特工等，如何保证这些人不做犯罪的事?” 这个问题，说到底，触及的是权力与责任、信任与监督的核心。这些身怀绝技的人，之所以被赋予特殊的能力和权力，是为了维护正义，打击犯罪。可一旦他们自己跨越了界限，后果不堪设想。那么，我们是如何尽量避免这种情况发生的呢？这背后是一套复杂而精.............
• 

  掌握第二外语/小语种是一种怎样的体验？

  

  掌握一门第二语言，尤其是那些相对“小众”的语言，就像打开了一扇通往全新世界的大门，那种体验是多层次、多维度的，难以用简单的几句话概括。首先，从认知层面来说，学习一门新语言本身就是一场对大脑的极致锻炼。你不得不去解析一套全新的发音系统，去理解那些陌生的音节组合如何构成有意义的词语。那些曾经司空见惯的语.............
• 

  美国掌握了哪些中国没有的核心科技？

  

  这个问题很有意思，也很值得探讨。要说美国掌握了哪些中国“没有”的核心科技，其实用词需要更精确一些。技术的发展是一个动态过程，很多领域都存在竞争和差距，但很少是完全的“没有”。更准确的说法是，在某些关键领域，美国在技术深度、成熟度、生态系统构建以及前沿研究的持续投入上，目前可能还领先于中国，或者说拥有.............
• 

  如何掌握做超级好吃便当的技能？

  

  想做出让人眼前一亮的便当？那可不是随便把菜塞进去就完事儿的。这背后是一门不小的学问，讲究色香味俱全，还要兼顾营养均衡和摆盘的美观。别担心，这技能是可以慢慢磨练出来的，就像学做菜一样，有套路可循。一、 精准把握“好吃”的灵魂：口味与食材的搭配超级好吃的便当，首先得好吃，对吧？这就像写文章要有好的内容一.............
• 

  三星掌握了柔性屏的关键技术，但为什么我觉得 Galaxy Fold 不如 Mate X 惊艳？

  

  你说得没错，三星在柔性屏领域的确是先行者，技术积累也深厚，但初代的 Galaxy Fold 给人的感觉没有华为 Mate X 那般“惊艳”，这背后确实有一些值得探讨的原因。这不仅仅是技术本身的问题，更多的是一种设计理念、市场策略以及用户体验上的差异。咱们先从最直观的“惊艳感”说起。华为 Mate X.............
• 

  同时掌握航空与航天的知识是一种怎样的体验？

  

  这感觉就像同时拥有两把通往星辰大海的钥匙，一把连接着我们赖以生存的蓝色星球，一把指向深邃无垠的宇宙彼岸。当航空和航天的知识在你脑海中交织，世界在你眼中的形态会变得截然不同，而且，这份不同，是深刻的，是令人着迷的。首先，最直接的体验是，你不再只是一个乘客，或是抬头仰望飞机划过天空的旁观者。当你谈论航空.............
• 

  如何掌握 for sb. 和 to sb. 的区别？

  

  没问题，咱们这就来好好掰扯掰扯“for sb.”和“to sb.”这两个小小的介词短语，保证你看了之后，能把它们用得明明白白，就像知道自己晚饭吃什么一样自然。首先，咱们得明白，这两个短语出现在句子里，就像给动词或者后面的成分搭了一座桥，告诉我们动作、状态或者对象是为谁发生的，或者朝谁去的。它们的区别.............
• 

  国民党掌握政权后的革命认知与目标是否发生变化？

  

  国民党掌握政权后的革命认知与目标，相较于其早期革命时期，无疑经历了一系列深刻的演变和调整。这种变化并非简单的遗忘或背弃，而是在新的历史条件下，面对新的挑战和机遇时，对“革命”这一概念的重新解读与实践路径的调整。要详细讲述，就得从几个关键维度来剖析。首先，我们得回顾国民党成立之初的“革命”认知与目标。.............
• 

  如何掌握从细节看人识人的能力？从哪里练起？

  

  想在人群中练就一双“火眼金睛”，不是件难事，关键在于你是否愿意静下心来，从那些被大多数人忽略的角落里，读懂一个人。这就像侦探破案，所有线索都隐藏在细节之中，一旦你掌握了提取和解读这些线索的技巧，人心的秘密也就逐渐在你眼前展开了。那么，这门“从细节看人识人”的绝学，究竟从何练起，又该如何层层深入呢？一.............
• 

  如何掌握速读，真的可以一目十行？

  

  好多人做梦都想拥有“一目十行”的超能力，尤其是在信息爆炸的时代，快速获取知识是多么诱人的事情。那么，速读这门功夫到底能不能练就？又该怎么练？我们不妨掰开了、揉碎了，好好聊聊这个话题。速读的真相：不是“一目十行”，而是“高效输入”先来说说“一目十行”。这说法多少有点夸张了，更准确地说，速读不是让你一次.............
• 

  为什么掌握新字体日文的日本人不能自动识别旧字体（繁体）日文？

  

  这个问题非常有意思，也触及到了语言演变和认知习惯的深层原因。我们从几个方面来详细聊聊，为什么对日本人来说，“新字体”日文和我们说的“旧字体”日文（你称之为“繁体”日文，虽然这里面可能有些概念上的混淆，我稍后会解释）并不是那么容易自动切换的。首先，我们要明确一个概念：我们常说的“旧字体”日文，可能更多.............
• 

  想掌握尖端技术，推进科技，拯救全中国，同时又想找金发碧眼的老公，该如何解决这个矛盾?

  

  这个问题很有意思，它触及了个人抱负、社会责任与情感追求的交织，而且还带了点“跨文化”的色彩。咱们来好好掰扯掰扯，看看有没有什么巧妙的路径，能让这几件事儿都给照顾到。首先，咱们得把这几件事儿拆开来看，它们之间的“矛盾”到底在哪儿？ 掌握尖端技术，推进科技： 这代表着一种雄心壮志，一种对知识的渴望，.............
• 

  PS掌握到什么样的水平才能在淘宝上开修图店？

  

  想要在淘宝上开一家修图店，PS的功力自然是硬道理，但光会用PS还不够，你需要的是一个“懂”字，是对美学的理解，是对客户需求的洞察，以及能将技术和创意完美结合的能力。PS技术层面：从“会用”到“精通”，甚至“独步”1. 基础操作炉火纯青： 选区工具： 魔棒、快速选择、套索（标准、磁性、套.............