在阅读此文前，麻烦您点击一下“关注”，既方便您进行讨论与分享，又给您带来不一样的参与感，感谢您的支持!我们都知道，根据爱因斯坦的相对论学说，有质量的物体其运动速度，不可能超越光速。但是宇宙诞生138亿年以来，却正在以超光速急速膨胀！而且宇宙中其他星系的推行速度，也比光速快得多，难道是相对论错了吗？还是，这根本就是一个悖论？宇宙超光速膨胀现在较为主流的宇宙起源学说，是大爆炸理论。2015年，科学家模拟了宇宙大爆炸和暴胀模型，并以普朗克卫星测定的，最精确的哈勃常数为参数值，推导出了宇宙的大致年龄，是137.87±0.02亿岁。也就是说，假如大爆炸理论是真实的，那么从奇点一瞬间爆炸，宇宙万物诞生至今，应该有大约138亿年了。古人说“辩士论天，有头有脚”，可为什么放眼百亿光年外的宇宙，却根本看不到边际呢？首先，我们来说说什么是光年。顾名思义，光年就是光前进一年的距离。爱因斯坦在相对论中提到，以时间和空间为轴，任何物质穿越时空的合速度，都等于一个恒定的数值，那就是光速。因为光子没有质量，所以如果光子以光速穿越时空，空间距离这个维度被拉满，则所用的时间为零。因此任何物质在运动，或者传递信息的时候，都不能超越光速。光速是宇宙之中，一切物质运动的速度上限。正因光速的永恒性质，天文学家便选择以它为基石，用光年来衡量宇宙中天体间的距离。那么既然宇宙诞生了138亿年，以奇点为起点算起，光子应该也向外走出了138亿光年的距离。那么宇宙的直径最多也只有276亿光年啊，为什么科学家推算出的宇宙直径，约为930亿光年呢？是科学家算错了，还是宇宙正以超光速向外膨胀？难道宇宙爆炸论有悖于公认的相对论吗？原来，人类之所以接受光速最快，是因为以此可以解释绝大多数物理现象。但是宇宙并不像我们想像的那样，是一个均匀的球体，而是一个类似于薄膜的结构。其内部的物质存在，既不均衡也不平坦。所以，不同于相对论在静止宇宙中的适用范围，在不断膨胀的弯曲荡漾的时空中，物体是有可能突破光速的！做个形象的比喻吧，有人说天体都浮于宇宙表层，而宇宙内部力量就好像海浪，一波又一波地推动着，浮于水面的冲浪板前行。如此看来，对宇宙空间本身的膨胀而言，即便光速是相对论中的速度极限，似乎也不再那么难以逾越了。换句话说，这跟本就是两个不相交的概念，宇宙空间的超光速膨胀，并没有违反相对论。至此，更为有趣的问题产生了，那就是宇宙为什么会以超光速膨胀，宇宙的扩张中心又在哪里？扩张中心在哪都说宇宙处于膨胀当中，那它是如何膨胀的，膨胀中心又在哪儿呢？根据宇宙大爆炸理论的前身——原生原子膨胀说，宇宙之初，存在于一个极小的空间内。上世纪三十年代，射电天文学兴起。天文学家对银河系中的原始星云物质，和大爆炸的初态合成比例进行了对比，发现数据非常接近。随后，还观测到了大爆炸产生的宇宙微波背景辐射。至此，大爆炸理论基本得到应证。而随着哈勃十多年的观测，遥远的宇宙正在快速离去的事实，也得到了证明，这便是著名的哈勃红移。所谓红移现象，就是指星系或天体所发射出的光线的波长，因为不断地远离而拉伸变长，在我们看来就是红色的。用气球举例，当我们在气球表面标记不相邻的两点。当气球膨胀，点与点的距离就会拉长，而实际每一个点相对于气球的位置却是不变的。而且这种远离，会随着距离的不断扩大而加速。这就是宇宙的加速膨胀！那宇宙扩张的中心点又在哪里呢？是大爆炸的奇点吗？量子力学认为，奇点的所在，最初并不是在空无一物的空间中，所谓“真空”其实并不空，其中应该充满了无处不在的绝对粒子。而宇宙最初没有空间，正是这种粒子的不断沸腾，才激发出了空间。随着时间的推移，空间结构不断增长和扩张，变得越来越大。值得注意的是，空间能以任意速度膨胀，因为空间既不是物质，也不是能量。科学家观测得到的星系超光速退行行为，是由空间本身膨胀所导致的。所以膨胀并不局限于某一点，而是无处不在的。在这里我们做个反向推导。如果膨胀中心是大爆炸发生的，空间中的某一个点，那么大爆炸所产生的宇宙背景辐射，也就是最早的光，应该出发于一点，而我们也只能看到从这个点，辐射而出的空间的光。但事实上，光无处不在。宇宙微波背景辐射在宇宙中，可以说是非常均匀的。这也就表明，这些光，是从宇宙空间中的各个点辐射出来的。所以说，扩张的中心并不局限于一点，宇宙处处是膨胀中心。当然还有一种可能，就是宇宙的中心，存在于某处弯曲时空的褶皱中，那将是我们不可见的更高维度。以人类目前的理论深度和探测水平，尚且无法企及。既然找不到扩张中心，是不是意味着宇宙膨胀不可控呢？宇宙膨胀会停止吗宇宙的终极未来，是加速膨胀至大撕裂，还是会戛然停止？通过对GN-Z11星系，这个人类到目前为止，观测到的最遥远天体的观测，天文学家发现：这个早在宇宙诞生后4亿年内就形成的天体，如今已经膨胀到了300亿光年以外！要知道，宇宙中天体的推行，并不是真正的相互飞离。膨胀的只有空间本身！每一个天体在空间中的位置，其实都是相对固定的。所以根据宇宙红移值可以判断，宇宙是以超光速加速膨胀的！而且宇宙并不是整体的超光速膨胀，只是存在于宇宙的边缘区域。用洗衣机甩干桶来类比，比较好理解。处于距离甩干桶运动轨迹的中心圆靠外的分子，会因转动半径的加大，而做加速度运动，水分子从而也最先被甩出去。那宇宙是从什么位置开始超越第一宇宙速度，开始以超光速膨胀的呢？科学家根据哈勃常数，测算了目前138亿光年的地方的膨胀速度。为284,254.6千米/秒，略慢于光速。据此推算，现代宇宙应该是在大约145亿光年外，开始膨胀超过光速的！而且早在1998年，就有两个科学团队发现，从时间点上看，如今的宇宙早在45亿年前就开始了加速膨胀。据推测，在暴涨时期，宇宙的膨胀速度，可以在一瞬间就膨胀1026倍，实在是不可思议！所以宇宙的膨胀速度，是几何数量级的上升。如此看来，经过138亿年膨胀至920亿光年，也就见怪不怪了！那宇宙将来会不断扩张下去吗？有人猜测宇宙会像气球一样，膨胀到极限发生大撕裂，还有人认为，根据爱因斯坦著名的方程，E = MC^2可知：重量和能量是可以相互转换的。所以宇宙的膨胀是有限的，可能在未来的某一天，宇宙将会停止膨胀。如果宇宙是“封闭“形状的，代入相关计算可知：当宇宙剩余质量等于宇宙损失质量，等于宇宙的总质量的二分之一时，宇宙的空间半径达到最大值。届时宇宙将停止变化，原地塌缩走向灭亡，从而开启新的宇宙周期。不过宇宙究竟会如何结束，我们人类是实在等不到那一天了。只盼望人类能有一天突破现有的局限，设法超越光速，造出机器猫的时光机。因为我想回到过去，去看一看小时候的自己。}

基于光速不变和相对性两个假设，爱因斯坦发表狭义相对论，得出光速不可超越，尺缩钟慢和最美的科学公式E=mc^2三大结论。可狭义相对论只适用于引力和加速运动都不存在的惯性参照系，这样的参考系整个宇宙恐怕都不存在，因为引力实在是太普遍了，而加速加速度精确等于零也是相当罕见。在静止系中运动经过10米远的地方，在另一运动参考系看来可能就是100米。‘10米远的地方’说的是终点，没说起点。而这个10米与100米表示的是空间上的同一个点。正因为如此两者才可以互相变换。光速不变原理：真空中的光速对任何观察者来说都是相同的。 光速不变原理，在狭义相对论中，指的是无论在何种惯性系（惯性参照系）中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299,792,458 米/秒。我的说明：根据光速不变理论，10米=100米，得出洛伦兹坐标变换，然后你自己算一下，高中课本上哪些有关相对论的公式，通过上面那个公式都能推导出来。好吧，你是不是觉得以上这些东西有些生硬所以了，尺缩钟慢的公式很美，相对论本身并不完美，人类理想中的大统一理论才是。但是。但是。但是。①迈克耳孙－莫雷实验没有观测到地球相对于以太的运动，同经典物理学理论的“绝对时空”和“以太”概念产生矛盾。②运动物体的电磁感应现象表现出相对性——是磁体运动还是导体运动其效果一样。③电子的电荷与惯性质量之比（荷质比）随电子运动速度的增加而减小。此外，电磁规律（麦克斯韦方程组）在伽利略变换下不是不变的，即是说电磁定律不满足牛顿力学中的伽利略相对性原理。我的说明：最简单的相对论实验，还是高中课本上的螺旋加速器，很容易将电子加速到接近光速，事实上做不到，相对论效应发生了作用，需要高速电子则是直线加速器更有优势。光的质量问题与爱因斯坦相对论无关，麦克斯韦早就解决了这个问题，光是电磁波没有质量。正是由于麦克斯韦的电磁理论，加上爱因斯坦关于光速的思想实验（那个时代思想实验很盛行有木有），才有了相对论，我一直以为麦克斯韦更胜过爱因斯坦，爱因斯坦}