相對於宇宙的尺度來說，光速為何如此之慢？

01-06

之前就有想過這個問題，不過都只是站在感嘆宇宙浩淼人類渺小的拜服立場。
直到看到大劉的三體中所謂的宇宙三與三十萬的綜合症
「因為光速，已知宇宙的尺度是一百六十億光年.還在膨脹中，可光速卻只有每秒三十萬千米，慢得要命。這意味著，光永遠不可能從宇宙的一端傳到另一端，由於沒有東西能超過光速，那宇宙一端的信息和作用力也永遠不能傳到另一端。如果宇宙是一個人，就意味著他沒有一個神經信號能夠傳遍全身，他的大腦不知道四肢的存在，四肢不知道大腦的存在，同時每個肢體也不知道其他肢體的存在，這不是截癱病人是什麼?其實我有一個比這更糟的印象，宇宙只不過是一具膨脹中的死屍。」

之前也有看到關於宇宙尺度除以宇宙年齡得出平均的膨脹速度大於光速的問題。
除了人擇原理（就比如宇宙學基本常數處於一個範圍非常狹窄區間上，稍微偏離就不允許生命存在，甚至連恆星和星系都不會出現，與此類似的理論就是人擇原理，正是宇宙中出現了人類才可以解釋各種宇宙常數。這就像我們中了宇宙的彩票，任何一項宇宙常數都令人驚訝地處於恰好的狀態，使得我們世界的物理參數可以適合人類存在。）還有什麼其他解釋沒？

為什麼大家都在討論時間單位的問題。。人家問的是為什麼宇宙膨脹地比光速快，這跟單位選取有什麼關係。。

不過題主的原意也不是一個好問題。我們問一個為什麼，往往因為它是反直覺的或者不自然的，比如兩個物理常數為什麼相差如此之小。如果一個情況很普遍，我們通常不問為什麼。而宇宙的膨脹速度沒有理由要比光速慢，如果理論給出宇宙在加速膨脹，那麼它總會超過光速，所以這是一個很正常很普遍的情況，這樣的「為什麼」是沒有回答的價值的。就像你打高爾夫球，一桿進洞，別人會問「你為什麼這麼厲害啊？有什麼技巧嗎？」；但如果你的球沒進，就不會有人問你為什麼沒進。

因為光速是massless particle的速度，如果宇宙基本定律是時間無關的，那這就是一個常數。而宇宙大小根據大爆炸理論，是不斷增加的。拿一個時間無關的量和一個時間相關且尺度非常巨大的量比較，好比你問為什麼一個走路的屌絲卻比你這個坐在沒油的法拉利里的高富帥要先見到女神一樣。雖然你是高富帥，但你也得動起來才能看到女神。

總有一種感覺：光速就是宇宙給我們的牢籠，如果沒有行之有效的超光速方式，我們將可能永遠被束縛在銀河系中，甚至連離開太陽系都極其不易。

因為超過光速的「速度」就已經超越時間了。

1.V=C

如果一個物體能夠達到光速，那麼相對於觀測者的我們來說，這個物體的時間是靜止的，即，我們無法觀測到它的運動。只能從其他種種跡象來推測出它是在超光速運動中的。比如題主提到的平均的膨脹速度，這是一個推測出的數據，而無法被直接觀測到。

2. V＞C

當物體超光速的時候，就已經超越的時間流逝。這是什麼概念呢？我們正常測到的速度，是需要花費一段時間來形成一段路程的，而超光速的物體，時間為負。經典物理學中，V=S/T，T為負發生了什麼？嗯，小學數學告訴我們，除數是不能為負的。也就是說當超光速運動時，速度這個概念就已經失去了意義，變成了我們無法理解的東西。直觀上是這樣的，一個物體，從你的頭頂飛到了你的腳下，我們看到一共用了1秒，而事實上，這個物體是超光速的，它是從腳下飛到了頭頂而已。但是對於三維世界的我們，是無法觀測到實際情況的。為什麼用了1秒呢？嗯，看它心情。它想用1ms還是一億年，對於它完全無所謂。因為達到超光速的它是來自於三維世界之外的東西。

舉個栗子，當二維世界的兩條線相遇時，互相只能看到對方的一個點，因為他們共處於共一條線上。他們認為對方就只是一個端點大小而已。但是我們看這兩個二維世界的朋友，就可以清楚的看到，啊，一條是1cm，一條是1m。同樣的，超光速看我們，從出生到死亡，一眼就看完了，咱們怎麼去理解它的一眼是什麼速度。

3.對於宇宙

如果宇宙僅僅是三維的，那麼確實如題主所提到，一具膨脹的死屍。

但是從我們目前所掌握的那麼一點點所知來看，宇宙是多維的。很不幸的，這意味著我們永遠無法理解真正的宇宙，就像我們永遠無法知道一個無限小數的所有位數一樣。受局限的，不是這個宇宙，而是我們自身。

我們看到光速如此之慢，是因為這是我們所能看到的最快的，就如剛剛的二維朋友只能看到一個點。當兩個光速物體像相反方向飛出時，他們的相對速度依然是光速，而不是二倍光速，你看，因為光速已經是我們世界最快的了（這個因為難以讓人信服？好吧，主要是如果解釋光速最快又需要一大段文字了，可以看看相對論就懂了）。

所以如果我說你的顯示器正在光速運動，你會信么？但是我們無法證偽，現在所有的證偽方式都可以歸結到咱們的知識量和手段太過於落後上面。

——————————————————————————————————

只是看到問題所想到的，沒有經過精確的物理實驗。

研究者看看一笑而過就好，不必較真。

希望可以多少解答一點點題主的疑問。

好吧，樓主你是希望問：為什麼光速要比宇宙膨脹速度慢？

如果是，我可以回答下個人的看法：

針對「因為光速，已知宇宙的尺度是一百六十億光年.還在膨脹中，可光速卻只有每秒三十萬千米，慢得要命。」
樓主想一下，我們是什麼時候才有光速這個概念？

光速是1849年斐索(A.H.Fizzeau)用選齒輪法確定的光的地面速度，862年傅科(J.L.Foucault)用旋轉鏡法測得光在空氣的傳播速度，最終確定光速實際為299792.458km/s；愛因斯坦相對論學說將光速定義為宇宙間最快的速度，即是所謂的光速極限理論，並說明即使我們把宇宙飛船加速到這一速度，到達距離我們最近的恆星系統半人馬座阿爾法星(距離我們大約4.3光年)並返回，也需要近十年時間。此外，宇宙飛船本身還要考慮能量限制。

樓主所提到的所有猜測與疑問都是建立在一個基礎上，那就是光速是自然界中最快的速度。

但是，如果光速不是自然界中最快的速度呢？光年作為宇宙之中距離衡量單位是否為合適的呢？

針對此問題，有科學家做過實驗，例如：

由美國普林斯頓大學科學家王利軍(Lijun
Wang)於2000年進行的實驗和德國科學家於2007年進行的實驗都取得了一定的進展。最初，科學家們堅信沒有任何物質或信息能夠突破光速，但光脈衝
卻能夠做到。在真空狀態下，在不同位置測到的光脈衝似乎以一種難以置信的速度在傳播。

同樣實驗再後來再次被做過兩次：

貝勒大學物理學教授傑拉德-克利弗爾認為，在「量子糾纏」現象中，信息的傳播速度似乎比光速快，2007年和2008年的兩次實驗表明，「量子糾纏」的速度至少是光速的1萬倍。

因此，若我們認知的最快速度不是光速，而是其他速度呢？比如我暫時把他命名為赫茲，此速度為光速的10倍呢？50倍呢？1000倍一萬倍呢？要是一億倍呢？

那麼我們衡量宇宙半徑以及宇宙擴張的速度就不在是以光速和光年作為標準了，對嗎？

可能說道這，會有認為你就扯吧，那麼我會呵呵：趕緊洗洗去睡吧！

換個思維來看，宇宙膨脹式自什麼時候開始？根據大爆炸學說來看，應該是從原點爆炸瞬間，開始不斷膨脹，那個時候我們人類在哪兒？答案是肯定的，還沒有人類！

如果說137億年前產生了宇宙大爆炸，那麼，在這旗艦，有沒有形成地外文明？我們不知道，但是斗膽猜測一下，如果有所謂的地外文明，那麼他們對於宇宙的認知將和我們完全不同。

為什麼說「地外文明可能和我們對生命、對宇宙、對於速度的認知完全不同」?

我曾經想過，地外生命真的有必要和我們一樣必須是細胞動物嗎？

如果不是細胞構成，那麼他們會是生命樣子？可能黑洞就是一個生命，可能一個星球也是具有生命的，這個完全是有可能的！如果這個事真的，那麼將顛覆我們的認知！

咳咳，貌似跑題了，其實說這麼多，我只是認為：我們所構建的社會體系、生態體系、天文體系等，只不過使人類所認知的、所了解的、所看到的！

說白了就是，我們看到光速是最快的，僅僅是人類看到最快的，樓主的問題以及疑問也是建立在此基礎上的。還有就是，為什麼是要以米來計算光速呢？

再如果說，真的有地外文明他們的時間周期1秒相遇我們的100年甚至是10000年呢？

恩，用坐井觀天這個成語來形容應該比較合適！

PS：其實在我年少的時候曾經想過，宇宙是不是就像一個原子的內部結構？求證實！

因為目前的物理學理論和真相差距很遠很遠。

如果我們能穿入第四維度……

挖個墳吧，不知道題主還在不在，上面答案大體看了一下（知乎太喜歡長篇大論了，而且大量信息還都是無用信息）。

從哲學的角度回答這個問題，光速不一定是最快，只是我們經驗上的最快，也是我們能用到的最快速度（比如電力輸送、信息傳輸，電流速度近光速嘛）。簡單點說，《三體》中悲觀的認為宇宙是一個膨脹中的死屍，有一天宇宙爸爸不小心讀了《三體》笑著說：「人類這些傻逼，你們以為我像你們一樣，靠神經信號傳遞大腦指令啊？我傳遞大腦指令的方式比光速快多了好吧，只是你們太愚蠢根本不知道而已！」

為什麼我們會察覺不到這種更高層次的速度呢？實際上，量子傳輸的出現，已經要推翻「光速極限說」了，我不是「專家」，就一民科，我只能從樸素的哲學角度思考，有沒有可能存在這樣一種情形：A,B,C,D四種物質可以相互作用，物理化學作用都可以，而我們是有A物質組成的，所以我們的感官世界中可以察覺到ABCD四種物質的存在，而X,Y,Z三種物質跟ABCD完全沒有任何相互作用，我們的世界中也就根本不會察覺到這3種東西，因為你無法通過你已有的任何手段探測到它們，好了，超光速物質可能就存在在這之中，你以為圍繞你的周圍就只有空氣、水、PM2.5、微生物、陽光和電磁波嗎？我相信不只這些。

這個問題很有趣，而且不可能有絕對正確的回答，只能說藉助現有理論嘗試解釋，由於科學是開放的，所以我也有勇氣回答諸如此類的問題。

首先從狹義相對論開始，眾所周知，光速是不變的，可變的時間。當你接近光速移動，質量變得無窮大，雖然你感覺不出來，但是你的時間流逝在外參考系看來是無限停止的。當你眨一下眼睛轉一圈回來，地球沒準早已毀滅了。好了現在假設你是一個光子，這樣我們就不用考慮質量問題了，全部以能量形式展現出來，真空中你是以光速運動的，一旦你停止就意味著湮滅。在普通人看來你是不流逝的時間，當你以光速前進的時候，你會感覺到時間流逝嗎？當然不會，直到停止你才會發現位置變化，外部參考系看來你是以光速在耗費時間在移動，在你看來是瞬間移動。

再從弦理論描述，只說我們生活的四維空間，光實際上是四維空間的屬性，有人說光子不就是電磁作用的交換子么？四種基本相互作用只有電磁相互作用能夠維持宏觀上的時間概念，宏觀上我們能感受時間就是光的存在。也就是說，沒有光，就沒有空間。有人表示不服，說到我思故我在，在黑暗的房間里，沒有光不還是有空間？的確，但那個是三維空間，你本人是不知道的，當你觸摸牆壁，產生了電磁力，你才知道有牆存在，這時候還是光子在作祟。這一過程有時間流逝，你感受到了四維空間除了長寬高之外的第四個維度，時間。所以沒有光也就不會有四維空間，而這樣的光恰好維持了人類理解的四維空間。

最後說宇宙膨脹論，人們把原始宇宙想像成一個火球，然後爆炸膨脹，發出的光在宇宙中遊盪，漸漸地發生紅移，形成了微波背景輻射。過後大概137億年到如今。根據哈勃定律，可觀測宇宙是有大小的，半徑大概460億光年。我們沒辦法觀察到137億光年外的東西，因為沒有什麼比光傳的快。我們透過詹姆斯韋伯太空望遠鏡看到的百億光年遠的東西，實際上屬於過去，然而它們的「現在」對我們是沒有意義的，因為我們無法觀測。此刻光速相對於宇宙尺度顯得慢，那是因為如今宇宙歷史階段。大爆炸初期，會是這樣么？假設暗物質為宇宙常數，宇宙持續加速膨脹，終有一天所有星系的光譜都紅移到探測不到，到時候又是設么樣呢？回到此時此刻，137億光年外是什麼樣呢？有東西還是沒東西呢？我們觀測不到。即便你是一束光，你也到不了460億光年以外的世界，即便你位置相對於此刻此地的物質到了那裡，但那裡的物質已經膨脹到更遠。你永遠變成了一束光，無限接近460億光年的那個地方，變成了那個地方的，微波背景輻射。

三體中所描述的就是可觀測宇宙悲哀的現狀，我們的確無法觸及光都到不了的位置。如果藉助蟲洞呢？

大家看過星際穿越，普遍上把蟲洞當作一種天體了，錯，蟲洞實際上是四維空間扭曲的產物，當從蟲洞一側到另一側，那邊的時間和這邊根本不一致，也就是說，你去的不知道是何年何月的哪裡。然而回來以後，時間繼續，這都是想像了，我們走到另一個地方，再回來，時間改變了。在四維空間去另一個地方再回來，可能性必定是改變的，也許蟲洞那邊回來的時候，地球上是不一樣的人類。

恕我挖墳，假設現有理論是正確的，光速不變且只有現在的速度，宇宙膨脹速度大於光速。

答案很簡單：存在即現實，沒有人規定光速一定要大於膨脹速度。

大劉在另一本書《三體》中好像有你這問題的解答。《三體》中談到原來宇宙是十維的，光速無限快，任何事物一產生便是終結，一個完美的宇宙。因為戰爭，降維打擊致使宇宙逐漸降到三維宇宙，光速也就變慢了。大概是這個意思

我覺得大家都忽略了一個問題，即使宇宙的膨脹速度超過了光速，但是一束光還是可以從宇宙一頭到達另一頭的（假設它不衰減）。因為宇宙膨脹的速度是一個累加出來的值。

我做一個最簡化的說明，假設宇宙左端點與右端點之間的遠離速度是2C，那麼左端點與中心的遠離速度就只有C，而左端點1/4處就只有C/2，光肯定能在合理時間內到達左端點1/4處，後面的還用再說嗎？

然後再來說光速，光速從一個角度來看，只有區區30萬公里/s，但是從另一個角度看，它卻是一個無限大的值。如果人類真的能製造出光速飛船。人類毫無疑問可以在任意短的時間內，從宇宙一頭飛到另一頭。

我覺得這跟時間單位有關，從人類的角度來看，總共700萬年不到，把一萬年作為單位還是比較恰當的。

以萬年為單位來看距離，一萬光年以內東西已經很多很多了，十萬光年銀河系看起來也沒那麼大了。

這只不過是人類的視角。因為我們是以地球的公轉周期作為「1年」。而地球、太陽相對於宇宙太小了

其實快與慢都基於人的感覺。

比如用電腦模擬一個運動，快慢取決於處理器速度的話，用賽揚，會發現運行的慢，用i7就會運行的快，但是模擬的運動結果都是一樣的，其過程不變。

如果有其他的外星人，可能會覺得，光速對於宇宙尺度也很快，也說不準。這完全取決於觀察者的感覺。