哈勃定律与超光速膨胀速度
综合物理
2012-09-11 v1
摘要
将哈勃定律简单应用于足够遥远的天体会得到超过光速的退行速度。通过讨论狭义相对论中一个非常类似的情形，我们论证哈勃定律仅对具有非相对论性退行速度的邻近天体有意义。为支持这一论断，我们指出在弯曲时空流形中不可能直接比较不同点的切向量，因此在宇宙学中，两个空间分离的天体之间不存在自然的相对速度定义。我们通过展示在弗里德曼-罗伯逊-沃克时空中，若一个共动天体的四速度矢量沿平直共动坐标中的直线平行输运至第二个共动天体的位置，则 v/c 实际上成为局部洛伦兹变换的快度，该变换将固定的四速度矢量映射到输运后的矢量，从而阐明了哈勃退行速度 v 的几何意义。
引用
@article{arxiv.1107.5168,
title = {Hubble's law and faster than light expansion speeds},
author = {Ali Kaya},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.5168},
year = {2012}
}
备注
5 pages, 2 figures, to appear in Am. J. Phys