ทฤษฎี 13,700 ล้านปีก่อนหลังจากการระเบิดครั้งใหญ่ เอกภพได้ปรากฏขึ้น ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของสรรพสิ่ง ฝุ่นและอนุภาคมูลฐานทุกชนิดเริ่มรวมตัวกัน ค่อยๆ ก่อตัวเป็นดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ และเนบิวลา ทั้งหมดนี้สร้างจักรวาลที่เรารู้จัก ตามทฤษฎีฟิสิกส์ที่มีอยู่สสารที่เร็วที่สุดในจักรวาลคือแสง และไม่มีวัตถุใดสามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าความเร็วแสง ในเวลาเดียวกัน การวิจัยของนักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ยังยืนยันด้วยว่าเอกภพกำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่อง
และความเร็วนั้นเกินจริงจักรวาลทั้งหมดกำลังเร่งด้วยความเร็วเหนือแสง ขนาดของเอกภพที่สังเกตได้ต้องมีความสว่างถึง 46 พันล้านแสง คุณจึงเกิดคำถามแปลกๆ ขึ้นในใจคุณ เนื่องจากวัตถุไม่สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าความเร็วแสง และเอกภพมีประวัติศาสตร์ยาวนานกว่า 10 พันล้านปีเท่านั้น เหตุใดจึงขยายตัวได้เร็วกว่าความเร็วแสง และขนาดที่สังเกตได้ยังคงเพิ่มขึ้น
สิ่งนี้ละเมิดกฎของฟิสิกส์ หรือแม้กระทั่งขัดแย้งกับทฤษฎีที่มีอยู่หรือไม่ ก่อนตั้งคำถาม ลองมาดูระบบทางกายภาพ และทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับจักรวาลนี้ แล้วใช้ไม้บรรทัดอธิบายรายละเอียดที่เป็นรูปธรรมแล้วคุณจะเข้าใจ คุณอ่านถูกแล้ว มีเพียงไม้บรรทัดเท่านั้นที่สามารถเข้าใจแนวคิดที่ซับซ้อนนี้ได้ แต่สมมติฐานนั้นขึ้นอยู่กับพื้นฐานของความรู้ความเข้าใจ เป็นที่แน่นอนว่าเอกภพกำลังขยายตัวเร็วกว่าความเร็วแสง
และสถานะการขยายตัวนี้ยังคงมีความเร่งอยู่ เอกภพยังประสบกับการพองตัวครั้งใหญ่ในช่วงแรกๆ และการพองตัว และการขยายตัวในช่วงเวลานี้ยิ่งเกินจริง การพองตัวเกิดขึ้นหลังจากบิกแบง 1,036 วินาที และระหว่าง 1,033 ถึง 1,032 วินาที เอกภพขยายตัวทันทีจากขนาดนิวเคลียสของอะตอมไปจนถึงขนาดของระบบสุริยะ แม้แต่แสงก็ไม่สามารถทำความเร็วได้ถึงระดับนี้
สำหรับช่วงเวลาที่น้อยมาก แสงสามารถเดินทางได้เพียง 1 ใน 10,000 ล้านเส้นผ่านศูนย์กลางของนิวเคลียสของอะตอมเท่านั้น หลังจากการพองตัวครั้งใหญ่ อัตราการขยายตัวของเอกภพช้าลงเล็กน้อย นักวิทยาศาสตร์อาจเริ่มศึกษาโหนดสำคัญของเอกภพจากกลศาสตร์แม่เหล็กไฟฟ้า นักวิทยาศาสตร์ยุคแรกๆ อยู่ในสถานะพัวพันกับไฟฟ้าและแม่เหล็ก
เพื่ออธิบายความสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กและไฟฟ้า พวกเขาต้องหาสมการที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องเหล่านี้ได้ หลังจากการทำงานหนักของนักวิทยาศาสตร์หลายคน และมีนักวิทยาศาสตร์สำคัญที่ชื่อ เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ ปัญหาของแรงสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้รับการแก้ไขโดยพื้นฐานแล้ว ในบรรดาสมการเหล่านี้ สมการหลักทั้ง 4 ของเจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ เป็นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหาสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
นอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงของกลศาสตร์แม่เหล็กไฟฟ้าแล้ว ความขัดแย้งที่ควบคุมไม่ได้ยังปรากฏในงานวิจัยของกลศาสตร์แม่เหล็กไฟฟ้า ตามระบบกายภาพแบบคลาสสิกที่ไอแซก นิวตันกำหนดขึ้น หากอยากได้คำตอบที่ถูกต้องก็ต้องมีระบบทฤษฎีใหม่เพื่อแก้ปัญหานี้ เอ็ดเวิร์ด จักรพรรดินอร์ตัน ลอเรนซ์ ได้สร้างความสัมพันธ์การแปลงระหว่างผู้สังเกตการณ์ ที่วัดปริมาณทางกายภาพระหว่างกรอบอ้างอิงเฉื่อยต่างๆ
นี่คือการแปลง หลังจากแก้ปัญหานี้แล้ว การเกิดขึ้นของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้ยกระดับฟิสิกส์สมัยใหม่ให้สูงขึ้นในระดับที่สูงขึ้น และทฤษฎีสัมพัทธภาพก็ปรากฏขึ้น การแปลงลอเรนซ์และสมการของแมกซ์เวลล์ ประกอบขึ้นเป็นสมการพื้นฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพ และหลังจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ผู้คนมีวิธีการเบื้องต้นในการสังเกตเอกภพ
และวัดเอกภพผ่านการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์จะใช้ความรู้ตรงนี้ตอบคำถามที่ว่าวัตถุมีความเร็วไม่เกินแสงได้อย่างไร หลังจากอธิบาย ทฤษฎี สัมพัทธภาพแล้ว อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ได้ให้คำตอบในสูตรการสังเคราะห์ความเร็ว โดยใช้การแปลงลอเรนซ์ในงานวิจัยชิ้นต่อมาของเขา สูตรยังแนะนำเอฟเฟกต์การขยายตัวของกาลอวกาศ ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความเร็ว
หลังจากแก้สมการแล้ว จะได้ทฤษฎีวัตถุจะเข้าใกล้ความเร็วแสงมากเท่านั้น และจะไม่ถึงความเร็วแสงด้วยซ้ำ นับประสาอะไรกับความเร็วแสงทฤษฎีสัมพัทธภาพเปิดเผยความสัมพันธ์ระหว่างสสาร และกาลอวกาศสภาวะการเคลื่อนที่ของสสาร สิ่งนี้สะท้อนให้เห็นอย่างสมบูรณ์ในดาวเทียมทุกวันนี้ แม้แต่นาฬิกาอะตอมที่แม่นยำที่สุดก็ยังมีการเบี่ยงเบนของเวลา การเคลื่อนที่ของวัตถุไม่เปลี่ยนแปลงโดยสิ้นเชิง
และการเปลี่ยนแปลงเชิงสัมพัทธ์นี้ให้หลักฐานพื้นฐานแก่เรา ในการทำความเข้าใจการขยายตัวของเอกภพ เท่าที่เกี่ยวข้องกับเอกภพ กาล-อวกาศเองก็จำเป็นต้องเคลื่อนที่เช่นกัน และเอกภพไม่สามารถอยู่นิ่งได้ ดังนั้น การขยายตัวออกอย่างต่อเนื่อง จึงเป็นสถานะที่แท้จริงของเอกภพ สภาวะการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ขึ้นอยู่กับกรอบอ้างอิงของผู้สังเกต เปรียบเหมือนรถที่วิ่งเร็วมาก รถคันนี้เปรียบเสมือนแสงจากดวงอาทิตย์ ระยะทาง
แต่คุณไม่สามารถพูดได้ว่าความเร็วของดวงอาทิตย์เกินความเร็วแสง ในทำนองเดียวกัน รถจะมองไม่เห็นไฟท้ายของตัวเอง ความเร็วในการเคลื่อนที่ของวัตถุยังสัมพันธ์กับมวลของวัตถุนั้นๆ ด้วยในสถานะเดียวกันของการเคลื่อนที่เชิงเส้น ความเร็วสัมพัทธ์ของวัตถุจะเพิ่มมวลของส่วนนี้เพื่อให้แม่นยำ มันจะมีพลังงานมากขึ้นเมื่อความเร็วของการเคลื่อนที่ถึงขีดจำกัดมวล ความเร็วจะมีแนวโน้มคงที่
หากคุณต้องการให้ความเร็วเกินความเร็วแสง มวลจะต้องเข้าใกล้ศูนย์อย่างไม่มีที่สิ้นสุด อย่างไรก็ตาม วัตถุที่ไม่มีมวลจะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ ซึ่งจำกัดให้วัตถุใดๆ เคลื่อนที่เร็วกว่าความเร็วแสง โฟตอนเองเป็นพลังงานชนิดหนึ่ง และโดยพื้นฐานแล้ว การเคลื่อนที่ของโฟตอน ก็คือความเร็วของแสง ดังนั้น มันจึงไม่สามารถแซงหน้าตัวเองได้ หลังจากทราบความรู้ที่เกี่ยวข้องแล้ว เราจะกลับมาที่ข้อสังเกตว่า ทำไมการขยายตัวของเอกภพจึงเกินความเร็วแสง
บทความที่น่าสนใจ : หนวดเครา การศึกษาและการอธิบายถึงความสำคัญหนวดเคราในหมู่ผู้ชาย
