宇宙存在了140亿年,而人类现在可以看到300亿光年的星系,怎么回事?

Question

宇宙存在了140亿年,而人类现在可以看到300亿光年的星系,那么假若宇宙诞生于一个基点，那么至少离这个基点300／2＝150亿光年的地方肯定有物质存在，那么时间上，至少可以说明宇宙已经存在了150亿年．这是怎么回事？
我相信,光速是恒定的,无论是转弯还是其它什么原因,都是恒定的,这是量子力学和相对论的基本观点,谁证明了大于光速的物质存在,没有,今后也不会有,那些发表光速不怛定的人根本就是哗众取宠.

Answer 1

如果物质不断冷下去、冷下去……一直冷到不能再冷下去，比如说，接近绝对零度（-273.16℃）吧，在这样的极低温下，物质又会出现什么奇异的状态呢？

这时，奇迹出现了——所有的原子似乎都变成了同一个原子，再也分不出你我他了！这就是物质第五态——玻色-爱因斯坦凝聚态（以下简称“玻爱凝聚态”）。玻色-爱因斯坦凝聚态

这个新的第五态的发现还得从1924年说起，那一年，年轻的印度物理学家玻色寄给爱因斯坦一篇论文，提出了一种关于原子的新的理论，在传统理论中，人们假定一个体系中所有的原子（或分子）都是可以辨别的，我们可以给一个原子取名张三，另一个取名李四……，并且不会将张三认成李四，也不会将李四认成张三。然而玻色却挑战了上面的假定，认为在原子尺度上我们根本不可能区分两个同类原子（如两个氧原子）有什么不同。

玻色的论文引起了爱因斯坦的高度重视，他将玻色的理论用于原子气体中，进而推测，在正常温度下，原子可以处于任何一个能级（能级是指原子的能量像台阶一样从低到高排列），但在非常低的温度下，大部分原子会突然跌落到最低的能级上，就好像一座突然坍塌的大楼一样。处于这种状态的大量原子的行为像一个大超级原子。打个比方，练兵场上散乱的士兵突然接到指挥官的命令“向前齐步走”，于是他们迅速集合起来，像一个士兵一样整齐地向前走去。后来物理界将物质的这一状态称为玻色-爱因斯坦凝聚态（BEC），它表示原来不同状态的原子突然“凝聚”到同一状态。这就是崭新的玻爱凝聚态。

然而，实现玻爱凝聚态的条件极为苛刻和矛盾：一方面需要达到极低的温度，另一方面还需要原子体系处于气态。极低温下的物质如何能保持气态呢？这实在令无数科学家头疼不已。

后来物理学家使用稀薄的金属原子气体，金属原子气体有一个很好的特性：不会因制冷出现液态，更不会高度聚集形成常规的固体。实验对象找到了，下一步就是创造出可以冷却到足够低温度的条件。由于激光冷却技术的发展，人们可以制造出与绝对零度仅仅相差十亿分之一度的低温。并且利用电磁操纵的磁阱技术可以对任意金属物体实行无触移动。这样的实验系统经过不断改进，终于在玻色—爱因斯坦凝聚理论提出71年之后的1995年6月，两名美国科学家康奈尔、维曼以及德国科学家克特勒分别在铷原子蒸气中第一次直接观测到了玻爱凝聚态。这三位科学家也因此而荣膺2001年度诺贝尔物理学奖。此后，这个领域经历着爆发性的发展，目前世界上己有近30个研究组在稀薄原子气中实现了玻爱凝聚态。

玻爱凝聚态有很多奇特的性质，请看以下几个方面：

这些原子组成的集体步调非常一致，因此内部没有任何阻力。激光就是光子的玻爱凝聚，在一束细小的激光里拥挤着非常多的颜色和方向一致的光子流。超导和超流也都是玻爱凝聚的结果。

玻爱凝聚态的凝聚效应可以形成一束沿一定方向传播的宏观电子对波，这种波带电，传播中形成一束宏观电流而无需电压。

原子凝聚体中的原子几乎不动，可以用来设计精确度更高的原子钟，以应用于太空航行和精确定位等。

玻爱凝聚态的原子物质表现出了光子一样的特性正是利用这种特性，前年哈佛大学的两个研究小组用玻色-爱因斯坦凝聚体使光的速度降为零，将光储存了起来。

玻爱凝聚态的研究也可以延伸到其他领域，例如，利用磁场调控原子之间的相互作用，可以在物质第五态中产生类似于超新星爆发的现象，甚至还可以用玻色-爱因斯坦凝聚体来模拟黑洞。

Answer 2

首先，关于宇宙年龄的话题至今仍是天文学和理论物理学界争论的焦点，所谓公认的结论随时可能被推翻，所以140亿还是150亿没有什么正确与错误之分，霍金《时间简史》上还精确到了137亿年呢。
其次，关于大爆炸学说（就是提问者所说的“诞生于一个基点”），虽然得到了大多数人的认可，但它仍有许多问题没有解决。有言论称在爆炸之初物质的散逸速度可能会大于光速（这在极端物理条件下并非没有可能），况且光速也并不是恒定的（美国科学家已经设法让光子停止运动），所以“300/2=150”的算式并不完全成立。
再次，说人类可以看到300亿光年的星系，也是一个概数而非准确的测量计算得到的。宇宙中广泛存在的引力场所产生的透镜效应可以改变这个数字。

回答问题补充：
1、引力透镜没有改变光的传播速度，只是拉长了光的传播路径，使我们计算产生误差。
2、说光速不恒定，并不是否定相对论。在“玻色-爱因斯坦凝聚态”物质中，可以将光速降至0，1995年美国科学家康奈尔、维曼以及德国科学家克特勒在实验室完成了这一试验。具体可参考人民网报道：http://www.people.com.cn/GB/kejiao/230/8903/3078250.html
其实光速本来在空间中传播的速度就是不一致的，这个很普遍。光在真空中的传播速度最大，约为3x10 m／s，光在水中的速度约为真空中速度的3／4，光在玻璃中的速度约为真空中速度的2／3。设想光在通过宇宙尘埃时必定会受到影响。
3、关于物质散逸速度大于光速，这是一家之言，指的是在宇宙大爆炸之初，极端物理条件下，某些物质（或反物质，或暗物质）的散逸速度会超过所谓的“恒定光速”。对这一点我知之不详，楼主不听也罢。

Answer 3

先不说数字和理论是怎么来的，单看你的题目的话好像不太对。。。。

如果我们看得到300亿光年的东西的话，那么那束光已经跑了300亿年，我们才看到它。所以宇宙至少活了300亿年。否则那束光没有足够的时间跑过来。如果爆炸之初物质的散逸速度大于光速的话，300亿这个数字会大大缩小。所以这个假设（爆炸之初物质的散逸速度可能会大于光速）并非不可能。

你上面说的好像把时间和距离混淆了。。。。同时，“那么至少离这个基点300／2＝150亿光年的地方肯定有物质存在”这个好像不成立。（同意1楼，HOHO）.根据300亿光年这个距离，我们可以推断宇宙的直径在300-600亿光年，而由此推出宇宙的半径在150-300光年。结论仅此而已。

Answer 4

人类现在可以看到300亿光年的星系这句话是不对的，你找找出处，应该不是严谨的科学家说的。

Answer 5

宇宙是一个个环。
而外宇宙就是把这个环连接起来的神秘力量。
每个环都在碰状形成新的环。
2的平方平方下去。。。