有人说物体的运动速度不能超过光速，那么宇宙的膨胀速度为什么大于光速？

　　光子的运动速度，是具体物质的最大速度，虽然光与一般物体的运动形式不一样，但它脱离不了光子的来源物质——电子是具体的物质的跃迁。而膨胀速度，是宇宙最初的总能量所给予。
　　在迈克斯韦方程组中，电磁波以带电粒子为传播介质，而带电粒子在宇宙中广泛存在。迈克尔逊莫雷实验在地球大气进行的，光以电离空气为传播介质，实验结果跟＂以太＂存不存在，没有联系。迈克尔逊莫雷实验结果证明了光在相同状态的电离空气中，传播速度不变，符合机械波的传播规律，迈克尔逊莫雷实验结果证明相对论是谬论。
　　多普勒效应：波源运动引起的红移现象，波速相对于观察者速度是不变的，相对于波源的速度为原波速+波源的移动速度；观察者运动引起的红移现象，波速相对于波源的速度不变，相对于观察者的速度为原波速+观察者的运动速度，光的红移现象证明了爱因斯坦的光速不变原理是错误的，电磁波的传播特点符合机械波的传播规律，电磁波的传播符合经典波动理论。
　　谢谢邀请。题主的这个问题，实际上一开头就错了，没有科学家说过宇宙膨胀的速度是超过光速的。现代科学家，连宇宙究竟有多大都没搞清楚，更不要说宇宙膨胀的速度了，所谓的宇宙膨胀，实际上科学家猜测是空间本身的爆炸。对你没有听错就是爆炸。因为宇宙膨胀的速度确实十分快，但是目前观测来讲，并没有说超过光速，也没有说达到光速。所谓超过光速达到光速，都是一些民科说出来的，不可听信。科学家目前对宇宙膨胀本身也只是一个基本的理论而已。只不过这个理论目前来讲证据是最多最充足的，因此科学家才把他当成一个现代物理理论的基础科学。
　　那么关于宇宙膨胀，究竟是怎么来的，为什么现在科学家发现宇宙一定在膨胀呢？现在关于宇宙膨胀，有没有什么新的理论或者情况呢？我们现在就来解答一下。首先呢，我们知道爱因斯坦在1915年提出了广义相对论。事实上呢，这个广义相对论对于物理学家来讲基本上是一个重磅级的突破，他是继狭义相对论之后又一门新的重量级的物理学科。爱因斯坦用度规来描述时空，并且时空的度规等于该时空附近物质的分布也就是能量动量张量。爱因斯坦并提出了他著名的场方程。然而在场方程当中爱因斯坦发现时空本身需要运动的，。这意味着宇宙不可能保持静止，整个宇宙可能都在不断地向外扩张。这是违反他的世界观的，因为在当时的物理学家来看，宇宙本身是静止的。为了使宇宙保持静止，爱因斯坦加了一个常数项进去，这个常数项就是大名鼎鼎的宇宙常数。它使得原本在扩张的时空又重新缩了回来。
　　我们可以想象时空的弯曲，用一个度规项来描述，它等于这个时空周围的物质分布(张量)，随着物质分布的越来越多。时空的弯曲也就越来越明显，时空就会扩张。这时在方程的前半部分，加一个常数进去，这个常数是收缩的常数，那么时空就不会再膨胀了。
　　爱因斯坦利用这种办法让宇宙变得静止起来，然而，随后一位科学家爱德温哈勃，突然发现宇宙其实确实在膨胀。他通过对宇宙星系的观测，发现宇宙在红移。红移是什么？就是多普勒效应中，远离我们的运动物体传回来的光颜色！靠近我们的叫蓝移。哈勃用这种办法证明了宇宙，可能在膨胀，爱因斯坦随后便承认错误。这也是爱因斯坦承认的他所犯的最大的错误之一。
　　然而，没想到的是，一百年之后，物理学家发现宇宙常数可能真的存在。为什么存在呢，因为宇宙常数是一种相反的收缩力，它使得宇宙不膨胀，保持静止状态，但是，后来科学家通过对1a超新星的观测，最后发现宇宙膨胀的速度实在是太快了，仿佛有一股莫名的力，让宇宙反其道而行之，始终在加速膨胀。因此，科学家便猜测宇宙常数真的存在，但是这个常数是负数的。爱因斯坦，原本以为错误的理论，没想到在此时又变得正常了起来，他恐怕也想不到吧。 于是，最后科学家便给这膨胀的、莫名其妙的力取了个名字，叫做暗能量。
　　我的答案就是这样，希望能够帮到你。
　　施郁
　　（复旦大学物理学系教授）
　　宇宙膨胀的速度不是一个信号从一个地方到另一个地方的速度，所以是可以超过光速的。
　　说不能超过光速，是因为如果信号从一个地方传播到另一个地方的速度，那么会违反因果率。因果律是说，如果一个事情A是另一个事情B的原因，那么B一定发生在A之前，不管实在什么参照系中。
　　这是狭义相对论的推论，不是狭义相对论的基本假设。狭义相对论的基本假设是：1. 物理定律在不同的惯性参照系中都成立，惯性参照系是惯性定律成立的参照系，惯性定律是说物体如果不受外力，就保持静止或匀速直线运动；2. 在不同的惯性参照系中，光速都是一样的。
　　那么， 怎么由狭义相对论得到不能超过光速的推论呢？考虑一个信号某个时刻从甲地出发，这是一个事件；另一个时刻到达乙地。在每个惯性参照系的观测者来看，这两个事件有时间之差T和距离之差D， 距离之差D除以时间之差T就是信号在这个参照系中的传播速度u。类似地，在另一个惯性参照系的观测这来看，这两个事件有时间之差T’和距离之差D’， 距离之差D’除以时间之差T’就是信号在这第二个参照系中的传播速度u’。然后，如果在第一个惯性参照系中的信号传播速度u大于光速，那么只要第二个惯性参照系相对于当前惯性参照系的速度足够大，即使小于光速，那么，在那个惯性参照系中，信号的传播速度u’是负的。也就是事件的时间顺序发生了逆转，也就是说先收信号，再发出信号。这当然是荒谬的。
　　但是宇宙膨胀不是信号的传播，所以大于光速不会违反因果律。
　　宇宙膨胀速度与宇宙内部传播的速度是两个不同的概念，就如同汽球膨胀的速度和汽球内部气体交流的速度是不一样的。前者的大小取决于宇宙内外部能量的对比，后者则取决于宇宙内部（空间）离散的量子密度和量子静质量的大小。光速是光子维持其空间势能的速度，与空间效应成反比。
　　我们被无数次科普过，说光速是速度极限，且这是我们宇宙的铁律，没有任何东西的速度可以比光速快云云。但接着天文学家用它们的观察结果向我们科普起宇宙的另外一种现实：有些星系正在远离我们，而且速度比光速还要快！这到底是怎么回事呢？
　　实际上：光速的不变性以及光速的极限只能在狭义相对论的宇宙观下才成立，而狭义相对论实际上是建立在理想的平直时空的时空观基础上的，并非是宇宙的真实样貌。广义相对论实际上并没有这个意思呢。我们详细来讲讲。
　　宇宙的膨胀的形式
　　首先，必须说明的是，我们确实生活在一个不断扩展的宇宙中。每天，星系彼此之间的平均距离越来越远。虽然在全宇宙大扩张的背景下，星系之间也会有一些小动作，例如仙女座星系正在像我们的银河系冲过来。但总的来说，在宇宙的整体宏观场景中，星系彼此之间的距离是越来越远的。
　　这种扩张的一个关键特征是其各向均一性 。就像一群人站在一块弹性织物的边缘向外拉扯，而且拉的速度非常均匀、平稳。如果观察者就站在织物下方，他就可以观察到类似我们＂宇宙＂扩展的情形——织物上的花纹都在扩张，那些构成花纹的点都在相互远离 。
　　上图：宇宙膨胀的示意。
　　由于是可拉伸的织物，因此虽然织物上的对象都会以一定的速度移开，但是较远的对象从观察者的角度看起来会远离得更快。即使用力拉着织物往外走的一圈人都是以精确而恒定的速度在移动，拉伸的感官速度也会随着观察点的不同而不同——不管你在哪个点上观察，总是越远的花纹，被拉走的速度越快。如果不信，你可以自己找块弹力布料试试。但可能小布料的效果没那么好，而宇宙这块超级大的布料，这种效应就非常明显。这根本上的原因是布料上的每个点都在扩张所致。
　　宇宙怎么会以比光速还快的速度膨胀的呢？
　　埃德温·哈勃 （Edwin Hubble）是第一个度量了宇宙扩张速度的科学家。但当时他通过观察获得的宇宙扩张的速度是不准确的，但却开启了一个关于宇宙现实的新的视角。现代的测量结论是：宇宙扩张速度是68公里每秒每百万秒差距左右（一兆秒差距就是100万秒差距，即326万光年）。
　　意思是：
　　如果你看着距离我们1兆秒差距（326万光年） 的星系，它将以68km/s的速度远离我们；
　　如果你看着2兆秒差距 的星系，它的后退速度就是136km/s；
　　那么距离我们三兆秒差距的星系呢？——204公里/秒，乘法很简单是不是？
　　上图：哈勃法则的解释。
　　也就是说：对于每兆秒差距的距离，那个位置的天体的远离速度加一个68km/s即可。
　　因此，如果照此算下去，那么在某个距离上，星系远离我们的速度就会超过光速 。用光速除以68/s乘以326万光年，我们就可以求出星系后退超光速需要的最大距离 。但因为目前我们观察到的星系都已经有了膨胀的初速度，所以实际上星系后退超光速的距离不需要那么远。
　　同时，宇宙的加速膨胀 也是我们已知宇宙的年龄仅为130亿年，而已知宇宙的半径却达到465亿光年的原因。如果宇宙不膨胀，那么宇宙的半径就应该是130亿光年了。
　　上图：可见宇宙直径。 相对论关于光速极限的宣称要这么理解
　　绝对速度极限为光速 的概念来自于狭义相对论 ，但是没谁说过狭义相对论必需适用于全宇宙！在狭义相对论中，确实运动速度不能超过光速。但狭义相对论只是物理学的一个局部定律。用个形象的比喻也就是说，狭义相对论就像是某个国家的国内法，不能通用于全世界。
　　狭义相对论的局限性就是爱因斯坦在之后推出广义相对论 的原因。巨大的宇宙和遥远的星系是广义相对论探讨的领域。广义相对论并没有限制物体在大尺度上的相对速度不能超光速，或者应该说并不关心遥远距离的相对速度问题。广义相对论探讨的是能量与宇宙几何结构 之间的关系，速度似乎不是广义相对论探讨的对象。但就算如此，爱因斯坦的广义相对论场方程 还把宇宙扩张的原因定义在里面了，虽然当时爱因斯坦并不知道那个参数是什么含义，这个定义就是爱因斯坦当时称为＂宇宙学常数 ＂的东西。但后来的科学家才通过观测逐步意识到这个宇宙学常数实际上对应着宇宙膨胀的能量来源，他们把它称为＂暗能量＂。
　　上图：宇宙距离地球不同距离的天体的视觉球面剖面图。距离越远红移越大，表示那个球面正在加速远离。而驱动这些的是遍布全宇宙的暗能量（注意解释为暗能量只是一种假说，也有其它的理论和说法）。
　　爱因斯坦当时对于宇宙膨胀的情形的了解不足，理解不够深刻，因为在广义相对论发表之后他才了解到了哈勃关于宇宙膨胀的观测结论，而且爱因斯坦一开始还拒绝了宇宙在膨胀的事实，但在后来又承认了自己的错误。正因为这种情况，广义相对论关于宇宙膨胀的事实的描述似乎有些先天不足。广义相对论的＂疏忽＂
　　在广义相对论中，没有对＂遥远物体的速度＂的明确定义。其实在狭义相对论和广义相对论中光速不变性和光速极限都是有效的，也就是说两个物体不能以相对速度比光速更快的速度通过彼此。但在狭义相对论中，时空是固定的平坦的闵可夫斯基时空，我们可以选择一个全局参考系并将该规则扩展到远处的对象。但在广义相对论中，这种无限扩展变得不可能，因为在宇宙的不同的地方宇宙的几何是不同的，不能简单地扩展。因此，不在同局域的两个对象之间根本就没有＂速度＂的可比性，因为如果你试图测量两个遥远物体的相对速度，那么就必须将一个物体等效地平移到另一个物体的附近，但这个移动的过程完全取决于移动的路径，这路径上的情况就复杂了。生动的比喻就是：在平坦的广场上比较两个人的跑步速度是容易的，但是在起伏的山地或者洞穴中比较两个人的运动速度就很困难，因为地形也决定着他们的速度差异。
　　上图：宇宙大尺度上引力透镜中两束光线的路径是不同的，我们怎么比较光的速度呢？
　　虽然比较宇宙中两个星系的速度是不严谨的，但宇宙扩张的总体不断加快的趋势是客观存在的，这仍然可以给我们一个大体的认识，即宇宙扩张的速度是可以超光速的。总结
　　宇宙膨胀的速度可以超光速，以目前科学界普遍的假说，这是由于暗能量在整个宇宙各向同性地推动所致。
　　宇宙膨胀的速率被称作＂哈勃常数＂，也就是河外星系的视向速度与距离成比例(即距离越大视向速度也越大)，但如果考虑了时间，它就不算一个真正意义上的常数，
　　2009年5月7日，美国宇航局NASA根据对遥远星系Ia超新星的最新测量结果，发布的哈勃常数常数为(74.2±3.6)(km/s)/Mpc。＂Mpc＂指的是百万秒差距，长度单位，约为326万光年。
　　所以依据宇宙膨胀原理，从人类的角度来看，我们和空间中任意一点的空间都在膨胀，离我们越远的星系，根据红移计算，会以更快的速度远离我们。
　　在过去数年中，从各方面独立观测得到的结果，证实了宇宙加速膨胀的正确性，这包括宇宙微波背景辐射、宇宙的大尺度结构、宇宙的年龄、对于超新星更精确的观测量、星系团（galaxy cluster）的X射线性质。
　　这样即使膨胀率很小，因为距离很大，相乘的话，速度之大远远超乎我们的想象，甚至也会超过光速。但是，这样的情况并不违背相对论，物体的运动速度不能超过光速只适用于物体在空间中运动，它不能约束空间的膨胀速度。
　　从上面看出，星系本身的移动速度，根据哈勃常数，只有数百或者数千km/s，远低于光速的30万km/s。星系移动只是表面现象，宇宙空间膨胀才是根源所在。
　　现在，天文学者已研究出很多解释宇宙加速膨胀的模型，这包括某种形式的暗能量：宇宙常数、第五元素、暗流体（dark fluid）、幻能量（phantom energy）。暗能量具有负压强，相当均匀地分布于空间。这是暗能量所具有最重要的性质之一。
　　美国约翰·霍普金斯大学的物理学家亚当·里斯（Adam-Riess）对《自然》杂志表示：＂我认为，在宇宙学的标准模型中存在一些我们还尚不能理解的地方。＂
　　首先不能超光速，是指有质量的物体运动速度不能超过真空中的光速。
　　当我们应用某个物理学规律时，必须注意它的限定条件和使用范围。 如果违背了这两者，那么您就只能得到错误的答案或被自然现象所迷惑，认为它们毫无规律可言。
　　不能超光速这个限制，是来自狭义相对论。它指的是有质量的物体，不能进行超光速的运动，这是因为按照狭义相对论的推论，物体的运动质量并非固定不变，而是一个和速度有关系的变量。
　　图示：M为运动质量，m为静止质量，c为真空光速，v为运动速度。
　　随着物体运动速度的增加，其运动质量也随之增加，当它越来越趋近于真空中的光速时 ，其质量也将越来越大，这意味着驱动它加速需要的能量将越来越多，而当速度达到真空光速时，其质量将达到无限大，驱动它则需要无限多的能量，而这是不可能的，因此任何静止质量大于零的物体或粒子都不可能以光速甚至超光速前进。而光子之所以能以光速前进，那是因为它们的静止质量为零！注意这是指它们的静止质量。
　　必须再次提醒，这里的光速C，都是指真空中的光速。 超越非真空光速的超光速粒子是存在的
　　一旦脱离这个环境，进入其它允许光在其中穿梭的介质，比如空气、水和玻璃等，那么就会存在某些粒子的运动速度超过介质中的光速。因为光在这些介质中会减速，甚至大大减速，比如水中的光速只有真空光速的75%。实际上，当粒子的运动速度超过同样介质中的光速时，就会发出辐射，这种现象在上世纪四十年代被苏联物理学家切伦科夫发现，这就是著名的切伦科夫辐射（Cherenkov radiation） 。
　　图示：浸泡在水中的核反应堆中的切伦科夫辐射现象，这些漂亮的蓝光就是辐射的一种。这就是地球上最常见的＂超光速＂现象。
　　这种灿烂的蓝色光芒是核裂变产物穿过核心周围水域的副产品。当粒子从原子核裂变反应中被释放出来时，初始速度极高，甚至能超过水中的光速，即0.75C。于是，它们会以电磁辐射的形式释放能量，并减速。所释放的完整电磁波谱包含伽马射线、X射线、紫外线，甚至整个可见光谱直到红外线、微波和无线电波，都有可能。当然，在核反应堆中释放的粒子，辐射的主要是紫外线，只有少数辐射在蓝色可见光范围内。
　　空间的膨胀和狭义相对论无关，因此它的膨胀速度不受狭义相对论的限制
　　宇宙膨胀的基本规律是，离我们越远的星系远离我们的速度越快，而这个速度看来不受任何限制，所以 ，只要星系离我们足够远，那么它们远离我们的速度就能超过光速，这是因为空间本身在膨胀的缘故。
　　为什么空间会膨胀？
　　当前解释宇宙空间在膨胀的假说，就是著名的大爆炸理论或假说 。
　　在这个假说中，我们现在这个宇宙的空间、时间和物质都来自于这次大爆炸，宇宙起源于一个没有大小没有时间没有物质但拥有难以想象多能量的奇点， 然后因为未知的原因，这个奇点＂爆炸＂了 ，这是一个类比。我们这个宇宙起源于大约137亿年前。
　　换一个角度看宇宙膨胀。从一个奇点，到如今大约900亿光年的可观察宇宙范围，只用了137亿年的时间，这本身也意味着宇宙的平均膨胀速度是以超光速的速度进行的。
　　而宇宙膨胀得最快的时期，是大爆炸之后的所谓暴涨期 ，在此期间，宇宙用10^-32秒的时间，扩大了10^78的体积，这是啥意思？这意思就是在时间几乎没有走动的瞬间，宇宙从大约1纳米的尺寸，扩张成了直径10.6光年的一个球体。 此后，宇宙的膨胀大幅度减缓，但一直延续到现在。所以，光速这种东西，在宇宙曾经的暴涨速度面前相比，比蜗牛还慢。
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　　首先，题主认为光速是不能被超越的，这只是一个相对而言的问题。根据爱因斯坦相对论里描述：任何有质量或携带信息的物质都不可能超越光速。如果达到光速，物质质量便会加到无穷大。相反，相对论也认为，只要不携带任何能量和信息，超光速就是被允许的。那么目前人类理论上或实证所知晓的超光速现象都有哪些呢？比如，科学界公认的有：量子力学的波函数，量子纠缠，快子，以及题主提到的宇宙澎胀等，这些超光速都是不违背爱因斯坦的狭义相对论的。因此，宇宙中超光速是真实存在的。
　　关于宇宙膨胀的超光速问题科学界是这样解释的：宇宙在爆炸诞生之初期，曾有过超过光速的暴涨期，至今一直以惊人的速度快速膨胀着。根据广义相对论，宇宙中存在着物质和能量是宇宙膨胀的必然结果。因为宇宙中的物质，是有引力的，引力胜过膨胀，一切就会坍缩在一起。膨胀强过引力，宇宙就只有无限膨胀。宇宙中虽然存在物质和能量，却是以空间形式的速度膨胀的，并不违反相对论定律，是允许超光速的。宇宙中任何地方都在无时无刻地膨胀着。科学家认为其膨胀速度是超越光速的。为什么这么讲呢？因为光子永远追不上宇宙的膨胀速度。假如光速比宇宙膨胀快，那么光子就会到达宇宙中的任一个角落，其宇宙边缘发出的光就会被人类观测到，正是因为光子追不上宇宙膨胀的速度，才导致宇宙中传来的光子永远在朝我们飞来的路上，却又无法到达。同时我们现在观测到的来自遥远天体的光，却不能在连续的时间段里观测到天体连续发出的光，这也是因为空间膨胀的速度比光子快，由于距离越来越远，观测就出现了断层现象。可见，古老光子的传播速度是永远跑不过宇宙惊人的空间膨胀速度的。从相对论理论来分析，宇宙膨胀速度必须要超过光子，否则光子就会以静止的状态存在。
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　　物质的运动是可以超过光速的，但是宇宙却是不存在膨胀的。