空间扩张下的光
没有什么物体能够超过真空中的光速。换而言之，即便有一个巨大的粒子，它再快，也只能无限接近光速。
爱因斯坦建立相对论宇宙后，几乎改写了牛顿宇宙下的物体运动。空间中的物体运动速度越快，时间上的运动越慢，反之亦然。然而，当我们观察宇宙中遥远的物体时，情况又会出现不同。
截至目前为止，人类所能观察到最远的星系距离地球超过8亿光年，而我们所能看到最远的光则对应在32亿光年外的一个点。如果超过46亿光年之外，那我们就算以光速发送信号，也无法到达彼岸。
但问题在于，光速已是最快的速度，它却仍然无法超越宇宙膨胀的速度，宇宙本身是以超光速在膨胀。在解释这一问题之前，我们需要了解，广义相对论下，关于空间结构建立的模型状态。
空间本身是可以膨胀或收缩的，同时它本身可以是正曲线或负曲线，而非我们直觉理解到的平坦空间。另外，相对论定律适用于在空间中移动的物体，而非空间本身。
举一个例子，如果人在一列每小时161公里的火车上投掷棒球，那么他便是以每小时161公里的速度向前投掷物体。如果从另一个地方看上去，这颗棒球将会以每小时322公里的速度移动。
因此，一般意义上的物体速度不能超越光速，是不能比光在空间中移动的速度更快。然而光并不是按照这种方式运作，它在真空中的移动速度恒定不变。
但宇宙空间本身的变化方式却是反物理直觉的，如今科学家通过测量得知，宇宙在今天的膨胀速度恰好是66~74公里每秒每兆秒（Mpc）差距。空间扩大，意味着什么？
远超光速，无限扩张
广义相对论证明了质量和能量弯曲的空间，以及弯曲的空间决定了质量和能量的运动表明，宇宙的结构如果到处都充满了大致相等数量的物质和能量，那么它就不可能是静态和不变的。
1920年，天体物理学家的观测发现，一个物体与人类的距离所观察到的光的红移量之间存在系统性关系。星系相对于彼此在空间中移动，但速度只有每秒几千公里。
如果我们观察更加遥远星系的实际红移时，它们所对应的衰退速度比这部分数值更大。科学家们幡然醒悟，由于宇宙本身的结构正在膨胀，因此宇宙红移随距离出现缩放。
如果用一把尺子来表示，每个刻度上的星系都能看见其他星系正在远离彼此，而更远的星系会以更快的速度远离彼此。这不是因为尺子上的“刻度”本身相对于所在的星系出现移动，也不是因为单个星系在尺子“刻度”中移动。而是尺子本身，我们把宇宙看作的“尺子“就像空间结构本身一样正在膨胀，刻度上的星系自然也就随之变化。
尽管光的运动速度无法超越，但这种膨胀率如今是以每兆秒7公里的速度在变化。
这意味着一把1米长的尺子，每秒会膨胀约2×10^﹣¹⁸，在一年的时间里，1米宽的空间区域便会扩大约1个原子的直径，但这从人类的角度来看几乎是不可估量的。
前面也提到，不同距离之间的星系相互看上的膨胀速度是不同的。因此，宇宙膨胀没有单一的速度。要想更加直观的表示宇宙的膨胀速度，将其量化为相对增长率更为方便。
如今科学家已经证明，宇宙空间的扩张非常缓慢，宇宙在100万年内仅增加了0.007%。回到问题本身，宇宙膨胀的速度比光快吗？
大膨胀下的命运
事实上这却于我们正在观察的规模，如果仍然按照刚才的例子来看，两个相反方向并且相距2亿光年的星系会在100万年里增加0.007%的距离。对于那些非常远距离的物体，理论上来讲它们确实膨胀得比光更快。
值得一提的是，在这种情况下，代表空间结构的尺子是看不见或直接探测到的，实际上物质本身并没有随着宇宙的膨胀而变得不那么密集。
膨胀率取决于给定空间中“物质“的总量，因此随着宇宙的膨胀，”物质“的距离被稀释，膨胀率下降。因为物质和辐射是由固定数量的粒子组成，随着宇宙膨胀和体积的增加，物质和辐射的密度也会下降。
由于辐射的能量是其本身波长来定义，因此它的下降速度比物质密度快一点。随着宇宙膨胀，波长被拉伸，导致其能量失去。天体物理学家通过进一步的研究发现，大约在3亿年前，暗能量开始主导宇宙的能量密度。
这种变化发生是因为暗能量不会随着宇宙膨胀而稀释，而是保持恒定的能量密度。然而宇宙的膨胀在微观上是如此之小，以至于只能在广阔的时间尺度或遥远的距离上，又或者两者兼备的某种组合中才能被注意到。
如果说我们可以看到目前宇宙中最遥远的物体，由于宇宙膨胀的存在，人类永远无法到达那里。话反过来讲，即便超过我们180亿光年的星系仍会有光亮，光虽在以极限速度传递这份距离，但由于空间结构的膨胀，每个物体之间的距离越来越远。
除非人类能够完全弄清楚并如何克服这一点，否则除了最近的星系外，其他所有远距离的星系可能永远无法触及，星辰大海只能是人类的终极幻想。
风云
人身上的一个原子想靠自己去1000公里外的地方很难，但人自己去1000公里外就容易了[呲牙笑][呲牙笑][呲牙笑]
我想静静 回复 09-09 07:44
这很有哲理啊，维度的概念。
社蚁鼓与呼
两个概念：物质运动速度和空间扩张速度不能混为一谈！[敲打][敲打][敲打]
我想静静 回复 09-09 07:53
是任何有质量的都不能超光速，一个不管什么东西速度越大，等效质量越大，以光速算都超越宇宙总能量了。除非这个东西没有质量…比如光子…
我想静静 回复 09-09 07:50
对，都不是同一维度的东西。
锐志
在161时速列车上向前投掷物体，速度应该不会加快，反正会受到风阻影响降低速度，投掷力度决定物体速度
我想静静 回复 09-09 07:34
这是牛顿力学，经典参考系，适用于低速运动。空间站在轨速度比你这列车快吧，扔个东西就不同了，以前做这题都会设置前提就是真空中，不受重力影响的理想条件。后来题目里速度越来越快，就到了爱因斯坦发挥的领域了，开始考虑相对论效应了。
红酒
想象一下，一颗烟花弹被发射到空中，从停止上升爆开那一刹那就成为一个宇宙，所有的碎屑就是一颗颗星辰，有发光的、有无光的、还有烟雾等，对应着宇宙星辰，从膨胀发光发热四处飞散到最后冷却收缩归于混沌，对宇宙这颗烟花来说只是一瞬间，但对地球的万物生灵来说就无比的漫长了[吃瓜][吃瓜]
┢┦αｐΡy 回复 09-17 15:27
对的，我也认为星球好像燃烧后弹出的火星火屎，但因为时间相对的，弹出都死灭相对人累时间是漫长的
马一鸣 回复 09-13 23:43
和你解释比较费精神，高中物理没读好吧，建个方程自己去算下
Z-HAO
光速无法超越，是人为规定的！因为人类能感知到最快的速度就是光了！人类不能感知，不能理解的东西还很多！！！
Z-HAO 回复 09-21 15:08
光速不可超越的前提就是人类感知范围内！！！其实人类真的测出来了光的实际速度了吗?感觉也是个伪命题！！！
被妖言惑到的众 回复 Z-HAO 09-21 18:15
测量的就是感知范围内的光速。感知之外的，检测不到的，不与感知之内的任何能量和物质产生交互的，你为什么要去琢磨呢？？
瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶瑶
我一个月工资只有两三千的，居然给我推送这个，真是太看得起我了[呲牙笑][呲牙笑][呲牙笑]
风之飘缈
宇宙膨胀和超光速运动不是一个东西，物质不能光速是，不能超过光速传播信息，而宇宙膨胀并不能传播能量物质……
写经人
大家好！有大新闻，我用观测实验“对钟”推翻相对论。请在B站看《对钟推翻双生子佯谬》，《gps和北斗的对钟推翻相对论》这两个视频。主流倒了，科学革命已经开始，这又是一个群星璀璨的时代。
Laughing 回复 09-09 20:28
尼吗死了是吧
困愁城
简单一句话：在同一空间坐标点，远离的发光体，靠近的发光体，它们发出的光，我能同时看见
我想静静 回复 困愁城 09-09 16:22
都对，宇宙膨胀是空间的膨胀。光是运行在这个空间里的物质。空间比光的传播更高一个维度。空间的每个点都在膨胀，小尺度上其实根本没有感觉，每一米每年才涨一个原子的尺寸，奈何宇宙大到无法形容，距离远到一定程度累积就非常可观，最终光也追不上这种膨胀。
困愁城 回复 09-09 16:04
前面看见一个UC文章：说由于宇宙的膨胀速度超越光速，那么人类的观测就存在一个极限，范围之外，人类永远也不能观测么？这明显与光速不变产生了矛盾，那么谁错了
用户17xxx87
本来想看看评论区有没有人推翻相对论，结果我是第一个评论。
我想静静 回复 09-09 12:47
已经有一个[笑着哭]
赵蛤蛤 回复 09-08 22:09
唯易不变
Z-HAO
这种科学好！很好！无法证实，但也无法反驳！多发点文，就成大科学家！！！一直以为宇宙就是全部的空间！空间外结果还有空间！那全部是什么?局部空间?所有的局部空间加起来又该叫什么?宇宙膨胀意思是不是宇宙1号挤压宇宙2号的空间?那你可以挤压2号，其他34号会不会挤压你?一个盆子里装很多豆子，豆子遇水挤压盆子，那盆子外面又叫什么?
被妖言惑到的众 回复 09-27 06:18
膨胀总要挤占空间？？？那我问问你，哪来的空间？？
Z-HAO 回复 09-26 23:23
关于宇宙内外！啥都是猜的！没人可以证实！连可观测宇宙都证实不了，更别说不可观测宇宙了！所以这方面可以随意打屁，因为毫无意义！至于科学家如果专门研究这个，估计会饿死！！！
赵蛤蛤
所以，伪空间法则，任何物体超不了光速，叠加就能了吗
Z-HAO 回复 我想静静 09-09 15:23
时间也是人类间接的感知啊，时间本身就是通过地球月球太阳的转动，由人来界定的！你不能拿太阳系的规则来界定银河系，或者其他星系啊！更不用说宇宙了
我想静静 回复 09-09 07:42
相对论是有理论和计算验证，实际应用支持的。导航卫星运行就不得不计算相对论带来的时间膨胀修正误差。还有脑电波是啥知道不？神经活动电信号伴生的电磁波，毕竟有电必有磁。我觉得世间唯一能超光速的就是民科的思想，毕竟无拘无束，想到哪里是哪里。
哥哥
御光飞行
人只是一个综合体
吃饱撑的
xin人
那宇宙膨胀的速度超光速了，那些地方的时间相对于我们这里岂不是反过来的？所以我们观察到在膨胀，他们可能观察到压缩。
共和是英雄鲜血铸就的 回复 09-19 13:54
先搞清楚宇宙的定义，然后就得出宇宙在光速膨胀的结果。
xin人 回复 09-17 04:16
所以到底是膨胀还是压缩呢？这里就讲不通了。
金木水火土
感觉怎么说都有道理，但是也没法去真正验证
用户91xxx55
光本身去哪需要时间吗？从宇宙一边到另一边也是秒到
大鹏
什么是速度？？？速度的根本意义是相对速度。单独物体可以称之为无速！所以，什么又是光速？为何不能超越光速？中间的谬点太多！
我想静静 回复 09-09 08:06
参考系，光速恒定的定义第一句就是任何参考系下。
用户10xxx60 回复 09-10 14:53
草的，你比爱因斯坦牛比，这你都想到了
L觉醒者Z十万个为什么
谁和你说宇宙是膨胀？你不知空间是无形的吗？无引力，无质量，无能量，无界限，光是有限的，光是能量肯定会转换成另外一种不可观测的能量，就像暗能量，
时间停止
国家刚刚放出了仙女座的星云图，这已经是银河系的边界了，从地球到太阳系再到银河系。此生能看到人类走出太阳系已经是奢望了。。。。。。
二院精神科赵主任
纯纯瞎鸡扒科普，这些理论多数是学者的臆想和主观推断，不仅没有经过证实，甚至连求证的基本条件都远远不足。
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光不代表速度[笑着哭]